«ИННОВАТИКА-2013 СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ IX Всероссийской школы- конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием 23 – 25 апреля 2013 г. г. Томск, Россия Том 1 Под ред. проф А.Н. Солдатова, доц. ...»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ

Национальный исследовательский Томский государственный университет

Томский государственный университет систем управления и

радиоэлектроники

Российский государственный университет инновационных технологий и

предпринимательства

ООО «ЛИТТ»

ИННОВАТИКА-2013

СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ

IX Всероссийской школы- конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием 23 – 25 апреля 2013 г.

г. Томск, Россия Том 1 Под ред. проф А.Н. Солдатова, доц. С.Л. Минькова Томск УДК 332.1:025. ББК 32.9+65. И При финансовой поддержке Администрации г. Томска Программный комитет д.ф.-м.н., проф. Солдатов А.Н.; д.ф.-м.н., проф. Майер Г.В.; д.т.н., проф.

Дунаевский Г.Е.; д.э.н., проф. Шленов Ю.В.; д.ф.н., акад. Саботинов Н.В.;

д.т.н., проф. Шурыгин Ю.А.; к.э.н., доц. Уваров А.Ф.; д.т.н., проф.

Монастырный Е.А.; к.ф.-м.н., доц. Лирмак Ю.М.; к.т.н. Казьмин Г.П.;

д.б.н., проф. Бабенко А.С.; д.т.н., проф. Сырямкин В.И.; к.ф.-м.н., доц.

Миньков С.Л.; к.т.н., доц. Дробот П.Н.; к.т.н., доц. Пушкаренко А.Б.;

к.ф.н., доц. Попова Л.Л.; д.ф.м.-н., проф. Соснин Э.А.

Инноватика-2013: сб. материалов IX Всероссийской И школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых с международным участием (23–25 апреля 2013 г.). Т.1. / под ред. А. Н. Солдатова, С.Л. Минькова. – Томск: ТГУ, 2013. – 281 c/ [Электронный ресурс] Представлены материалы IX Всероссийской школы-конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Инноватика-2013», на которой были рассмотрены актуальные проблемы в области инноватики. В т.1 вошли материалы лекций научной школы и докладов секций «Инновационные проекты», «Инновационное предпринимательство» и «Управление инновациями».

Для студентов, обучающихся по направлению «Инноватика», специальностям «Управление инновациями», «Прикладная информатика», «Управление качеством», а также аспирантов, научных работников, преподавателей и всех, кто интересуется современными проблемами инновационного развития России.

УДК 332.1:025. ББК 32.9+65. © Томский государственный университет, Посвящается 135-летию со дня основания Национального исследовательского Томского государственного университета и 20-летию первого инновационного центра в Западной Сибири (ТИЦ ЗС) 135 лет служения Отечеству!

В 2013 году Национальный исследовательский Томский государственный университет отмечает свой юбилей – 135 лет основания.

ТГУ – это уникальный вуз с мировым именем, в котором классический подход к образованию сочетается с более чем вековым опытом подготовки практикоориентированных специалистов. А фундаментальный научный потенциал находит приложение в реализации прогрессивных инновационных идей.

ТГУ сегодня является одним из крупнейших вузов страны – на 23 факультетах и в учебных институтах учатся более 19 тысяч студентов по 135 направлениям и специальностям многоуровневой подготовки. Сильнейший кадровый состав включает в себя более докторов и 800 кандидатов наук

, среди них – 43 лауреата Государственной премии РФ в области науки и техники; 43 научные школы входят в президентский перечень ведущих научных школ России.

Системная работа с талантливой молодежью обеспечила ТГУ лидирующее положение среди вузов России по количеству наград, полученных студентами и молодыми учеными: за последние 5 лет студенты ТГУ удостоены 25 медалей РАН, более 500 отмечены медалями и дипломами Минобрнауки РФ.

Университет активно взаимодействует с предприятиями различных отраслей, разрабатывая программы профессиональной подготовки и переподготовки, ориентированные на конкретного заказчика. Партнерами ТГУ сегодня являются более 750 предприятий и организаций.

В 2010 году ТГУ была присвоена категория «национальный исследовательский», затем были весомые победы в конкурсах по постановлениям Правительства РФ №№ 218, 219. Яркий показатель включенности ТГУ в современное экономическое развитие России – это лаборатории, оснащенные самым современным оборудованием, ученые с мировым именем, проводящие исследования на базе университета и совместно с университетскими коллективами, пояс малых инновационных предприятий. Показательна и высокотехнологичная база: учебные, научные, внедренческие центры (48 научно-образовательных центров, 12 центров коллективного пользования и др.), суперкомпьютер СКИФ Cyberia, мощная приемопередающая станция спутниковой связи и др.

ТГУ прочно интегрирован в мировое образовательное пространство благодаря реализации совместных учебных и научных программ с ведущими вузами и научными центрами мира.

Уникальным преимуществом университета является гармоничное развитие всего спектра гуманитарных, физикоматематических и естественных наук, которое позволяет расширять междисциплинарные исследования и добиваться синергетического эффекта при решении сложнейших фундаментальных и прикладных задач современной экономики и общественной жизни.

МАТЕРИАЛЫ

НАУЧНОЙ

ШКОЛЫ

О ВЫСШЕЙ ШКОЛЕ РОССИИ И ЕЁ

ИННОВАЦИОННОМ РАЗВИТИИ

Российский государственный университет инновационных технологий По эффективности наша экономика находится примерно на уровне экономик стран Западной Европы конца 1960-х годов. Во многих отраслях российской промышленности производительность труда в четыре-пять раз ниже зарубежной. Это объясняется устаревшими технологиями, несовершенным управлением и низкой квалификацией кадров. Преодолеть это можно только с помощью мощной науки и образования. Парадокс заключается в том, что реальная потребность экономики в достижениях науки возникает после решения вышеперечисленных проблем.

Следует сказать, что идет отток научных кадров. По оценке Национальной ассоциации инноваций в 2007 году на развитие науки и инноваций потрачено около одного триллиона рублей, однако не создано ни одной перспективной технологии и ни одного образца электронной техники, которые можно было бы предложить на рынке.

Доля научных разработок составляет лишь 0,3 % валового внутреннего продукта.

В России вдвое сокращается количество малых наукоемких предприятий. Крупнейшие компании, имея огромные доходы, практически не финансируют создание новых технологий в своей стране.

Нагрянувший кризис усугубил проблемы, которые необходимо решить в области науки и образования. Предложения, рекомендации и требования увеличить государственное финансирование этих сфер звучат безнадежно в условиях кризиса. При этом обозначенные проблемы обостряются в связи с резким уменьшением доходов от сырьевого экспорта, сокращением числа рабочих мест, обострением конкуренции на мировом рынке, снижением курса национальной валюты, ведущему к удорожанию импорта, и отсутствием многих отечественных товаров, способных заместить импортные аналоги.

Ниже мы рассмотрим возможные, на наш взгляд, подходы и конкретные меры, которые следует предпринять для реформирования науки и образования в сложившейся ситуации.

Важнейшей задачей для современной экономики России является переход с сырьевого на инновационный путь развития.

Многие ученые и специалисты-практики ведут речь о необходимости построения в России собственной национальной инновационной системы, как институциональной основы для практической реализации желаемого перевода экономики на новые рельсы. На практике же реальное формирование в нашей стране такой системы, а также ее региональных составляющих, происходит достаточно медленно и избирательно. В этой связи, необходим поиск новых, во многом нетрадиционных подходов к решению поставленных стратегических задач. На наш взгляд, здесь особую роль должна сыграть высшая школа России, которая способна решить следующие основные задачи инновационной экономики:

воспитание национальной элиты, т.е. людей, которые со временем возьмут на себя принятие стратегических решений;

передача следующим поколениям моральных и этических норм, традиций, принятых в обществе;

массовая подготовка квалифицированных специалистов;

создание и коммерциализация инноваций на основе проводимых научных исследований.

Главное – формировать у общества черты предпринимательской инициативы и тех качеств, которые в известной степени определяют успех в конкурентной среде, характерной для рынка. Большинство современных экономистов считают государство не самым эффективным собственником, поэтому подготовка управленцев, способных поставить в основу экономики страны инновационных каркас и успешно управлять этим каркасом как сетью связанных общими стратегическими целями эффективных компаний, с каждым днем будет приобретать все более важное значение.

Основные проблемы в секторе высшего образования Более десяти лет в России идет реформа образования. Многие результаты реформ уже хорошо известны, причем отношение к ним весьма неоднозначное (введение ЕГЭ, увеличение числа вузов, платные услуги и др.). Направление реформ за это время неоднократно менялось, и до сегодняшнего дня их цели не совсем ясны. Кроме того, возникают вопросы о способах реализации этих целей.

В данной статье необходимо проанализировать возможные варианты развития событий в системе высшего образования и обсудить некоторые проблемы, которые уже стоят перед вузами.

В настоящее время в России насчитывается более 3500 высших учебных заведений, на 10 тысяч жителей приходится более студентов. По этому показателю мы занимаем первое место в мире.

Однако качество высшего образования в вузах сильно различается.

Почти 50% студентов обучаются заочно. Это – тоже первое место в мире. При этом жалобы на отсутствие квалифицированных кадров звучат повсеместно. Эти факты свидетельствуют о том, что значительная часть выпускников вузов не получает качественных образовательных услуг. Нарекания вызывает не только качество, но также содержание и методы современного российского образования.

По разным оценкам более 25% российского высшего образования относят к сектору псевдообразования, который выдает дипломы и не обеспечивает студентов знаниями и профессиональными навыками.

Кроме того, значительная часть выпускников вузов не работают по специальности. При этом большая часть выпускников школ предпочитает вузы учреждениям среднего специального образования.

В то же время российские вузы едва присутствуют в международных рейтингах, международную конкурентоспособность нашего высшего образования нельзя признать высокой.

Структура подготовки специалистов с высшим образованием слабо соответствует потребностям рынка и государственного сектора экономики. Качество и востребованность высшего образования на 60% определяются потребностями физических лиц, то есть абитуриентов и их родителей, а не потребностями государства или профессиональных сообществ. Следует подчеркнуть об избыточном количестве специалистов с гуманитарным и экономическим образованием и недостаточном количестве специалистов с техническим образованием, особенно в сфере информационных технологий. Из этого можно сделать вывод о слабом соответствии образовательных программ требованиям современной социальной практики.

Следует заметить, что качество школьного образования в последние годы существенно снизилось. Кроме того, изменилась мотивация абитуриентов, предпочитающих менее трудоемкие и более высокооплачиваемые сферы деятельности.

Практически во всех вузах в той или иной степени не выполняются аккредитационные показатели. В стране стремительно стареет профессорско-преподавательский состав, что можно объяснить низкой оплатой преподавательского труда, делающей его непривлекательным для молодежи. Почти 40% преподавателей вузов составляют люди старше 65 лет. Инновационные вузы, получившие солидные средства, смогли обеспечить приток молодых сотрудников, однако доля преподавателей пенсионного возраста по-прежнему велика. Следствием проблемы возраста является малое число менеджеров образования, способных участвовать в процессе долговременного реформирования системы. Следует отметить, что проводимые в сфере образования реформы не имеют сильной общественной поддержки. Это можно объяснить неоднозначной оценкой последствий реформ и отчасти заинтересованностью в существующем положении.

Кроме того, структурная демократизация образования не была поддержана институциональными изменениями в сфере финансов, управления имуществом и других и не коснулась содержания образования. Такой бессистемный подход привел к падению качества образования, неэффективного использования бюджетных средств, коррупции.

Еще одна проблема связана с низкой долей научных разработок, которые ведутся в вузах. Сегодня только 16% преподавателей российской высшей школы ведут научные исследования и что только 30% вузов имеют в штате исследователей. Это самый низкий показатель в мире. Слабая научная компонента в вузах порождает проблемы и с качеством профессионального образования, и с подготовкой кадров высшей квалификации. Без ее усиления трудно предполагать, что российские университеты станут флагманами инновационной экономики.

Реформирование высшего образования Цели реформирования системы образования многократно декларировались властями в течение последних десяти лет. Кроме того, по этому поводу высказывались авторитетные мнения ученых и специалистов. Набор целей неоднократно менялся со временем, что вполне естественно, однако научной общественности почти не предоставлялась информация о результатах достижения поставленных целей, их обоснованности, взаимной связи и непротиворечивости.

Декларируются следующие цели:

улучшение финансирования сферы образования, в первую очередь, обеспечившего поддержку ведущих вузов страны;

легитимизация единого государственного экзамена (ЕГЭ), перспективы которого связываются с переходом от оценки знаний к оценке компетенций;

переход к двухуровневой структуре высшего образования;

привлечение работодателей и других социальных институтов к оценке и развитию образовательных программ.

Для решения этих проблем предложено использовать следующие инструменты:

изменение аккредитационной и лицензионной политики – перераспределение контрольных цифр приема в пользу эффективных вузов, реорганизация или ликвидация неэффективных вузов и филиалов (компетенция Минобрнауки России);

ускорение разработки комплекса профессиональных стандартов (компетенция работодателей);

создание систем прогнозирования спроса на выпускников и мониторинга их трудоустройства (компетенция Минобрнауки России);

повышение требовательности и личной ответственности высшего менеджмента образовательных учреждений.

Главные направления реформирования образования:

1. Увеличение финансирования сферы образования (начиная с дошкольного и школы и заканчивая исследовательскими университетами) до уровня развитых стран, с которыми Россия собирается конкурировать.

2. Создание возможностей для инновационного бизнеса и его конкурентоспособности в тех секторах экономики, где создаются новые продукты, новый бизнес. Инвестиционная политика должна учитывать роль науки и образования в создании инноваций.

3. Обеспечение реальной конкуренции, без которой инновации невозможны. При этом важно законодательно закрепить такую охрану прав частной собственности на интеллектуальный продукт, которая не лишала бы прав его создателя.

4. Восстановление исследовательской компоненты в университетах, на основе так называемых эффективных контрактов между государством, университетом и преподавателем, которые предполагают, что преподаватель получает конкурентную оплату за свою работу на основной преподавательской ставке, что включает и обязательную исследовательскую работу.

Министерство науки и образования в качестве стратегических целей выдвигает следующие:

увеличение доли российских вузов на мировом рынке образования до 10% (в настоящее время она составляет десятые доли процента);

увеличение размера оплаты труда профессоров ведущих вузов до уровня, сопоставимого с зарплатой профессоров в развитых странах увеличение объема финансирования образования со стороны реального сектора образования (с 5 до 25%);

увеличение доли НИР и НИОКР в структуре доходов ведущих университетов (не менее 25%);

снижение среднего возраста научно-педагогических работников на 3-4 года;

повышение удельного веса исследователей высшей квалификации – на 8-16 % от современного уровня повышение удельного веса профессорскопреподавательского состава высшей квалификации – на 4-6%;

создание многоуровневой системы стимулирования притока молодежи в сферу науки, образования и высоких технологий;

повышение удельного веса России в числе статей в ведущих научных журналах мира - на 1-1,5% к общему уровню (примерно на процентов к удельному весу статей российских авторов).

Для их достижения предполагается движение в сторону концентрации инновационного потенциала и ресурсов (инновационные вузы, федеральные и исследовательские университеты, 8-10 научно-образовательных кластеров, которые призваны вести образовательную и научно-технологическую деятельность мирового уровня).

Кроме того, предусматривается и уже проводится в жизнь институциональная реформа, суть которой заключается в смене модели финансирования образования. По мнению властей, этот механизм способен обеспечить конкуренцию вузов за сильных абитуриентов. При этом требуется адекватная система оценки школьных знаний. Обучение в вузах будет двухступенчатым: задача бакалавриата – формирование базовых основ профессиональной (коммуникативных, самообразования, коллективной работы, поиска и анализа информации и др.); задача магистратуры – подготовка специалистов, способных самостоятельно решать сложные профессиональные задачи. При этом магистратура будет открыта в вузах с сильной исследовательской компонентой.

Переход к двухступенчатой системе подготовки студентов обусловлен присоединением России к Болонскому процессу, и означает изменение цели университетского образования. Советская система образования была ориентирована на подготовку профессиональных кадров для народного хозяйства и неплохо справлялась с этой задачей. В США и многих западных странах основной целью образования является развитие личности. Очевидно, что системы образования, соответствующие разным целям, будут существенно отличаться. Если помимо подготовки профессиональных кадров целью образования становится развитие личности, то должен существенно расшириться набор средств для достижения этих целей.

Понятно, что названные цели не являются взаимоисключающими, однако средства их достижения существенно различаются. Методы обучения, ориентированные на развитие личности, всячески поощряют творчество, самостоятельность суждений, мотивацию к любому труду.

Ранжирование обучающихся с использованием строгих количественных оценок их знаний, умений и способностей в таких системах применяется в минимальной степени, так как может снизить самооценку личности. При этом, как правило, не ставится цель освоения регламентированного объема знаний всеми учащимися, однако желающие их приобрести должны иметь соответствующие возможности. Из сказанного ясно, что необходима диверсификация форм образования на всех уровнях (детский сад, школа, техникум, вуз). В цивилизованной стране человек должен иметь возможности развивать свои творческие способности, получать нужные ему знания и быть достойным уважения независимо от их объема. Поэтому в школах, колледжах и вузах нужны образовательные программы, обеспечивающие разные уровни подготовки.

До сих пор четкая декларация этой цели образования не прозвучала, но по всем признакам она подразумевается. Поскольку инициатором реформ является государство, следует понимать, какие выгоды оно получит в этом случае и какие инвестиции оно намерено вложить в развитие личности. К числу нематериальных выгод следует отнести становление в будущем гражданского общества, о котором мы так долго мечтали, повышение престижа труда и возможное в связи с этим решение проблемы нехватки кадров, повышение общей культуры, инициативности и ответственности граждан. Эти нематериальные выгоды суть необходимые условия успешного развития любого государства и могут в будущем принести ощутимые материальные дивиденды.

При переходе к двухступенчатой системе образования возникает опасность формального подхода к изменению учебных планов в вузах, которая усиливается при жестком административном регулировании. Унификация образования, строгие стандарты, регламентирующие учебный процесс, одинаковые требования ко всем учащимся, с одной стороны, задают определенную планку качества образования, но с другой – являются препятствием для развития и естественной трансформации вузов.

Поэтому для успешного реформирования системы образования необходимо предоставить больше свободы в вопросах разработки образовательных программ и внутреннего управления. Оценивать нужно результаты и по ним принимать соответствующие меры.

Демографический спад, невостребованность выпускников вузов, низкое качество образования неизбежно приведут к «отмиранию»

части вузов. При этом задачи внешнего управления связаны с сохранением полезных ресурсов таких вузов, обеспечением текущих обязательств перед студентами и сотрудниками. И важнейший фактор – финансирование.

Привлечение промышленности и бизнеса к инвестициям в образование – хорошая идея, но она может быть реализована разными способами. Мечта о том, что все отрегулирует рынок, если и воплотится в жизнь, то очень не скоро. Финансирование через налоги размывает полученные государством средства и не позволяет оценить эффективность вложений в образование. Налаживание прямых связей – это единственный на сегодняшний день способ, который в некоторых вузах уже используется. Особенно такие связи актуальны при подготовке специалистов для отраслей. В организации взаимодействия должны участвовать не только вузы, но и государство, разрабатывая законодательную базу. Понятно, что только крупные предприятия и корпорации, испытывая кадровый голод в высококвалифицированных кадрах, будут вкладывать деньги и усилия в их подготовку.

Но по понятным причинам у нас укоренилась традиция бесплатного получения специалистов, и многие предприятия не видят смысла нести какие-либо издержки в этой сфере. Еще один важный вопрос – кто будет платить за образование? Абитуриенты также могут расценить такое решение как нарушение их конституционных прав.

Диверсификация вузов и образовательных программ, внедрение платных форм, которые не регламентируются жесткими стандартами и ориентированы на развитие личности, по нашему мнению, может решить эту проблему. Во многих американских вузах работает система «колледж – университет», у нас тоже есть такие примеры, но их мало.

Широкое внедрение подобных систем при тщательной проработке законодательных и финансовых вопросов также позволит решить многие острые проблемы в высшем и среднем образовании.

Абитуриенты с хорошими знаниями, талантливые дети, проявившие себя на олимпиадах, безусловно, должны учиться бесплатно.

Разработка адекватных систем оценки знаний абитуриентов и студентов – актуальная проблема, которой нужно постоянно заниматься. Это не значит, что все следует перевести в компьютерные тесты, единственное преимущество которых – объективность. Наряду с тестами нужно работать над тем, чтобы вузы были заинтересованы серьезно учить тех, кто может и хочет, а тем, кто пришел послушать несколько развивающих курсов давать не диплом специалиста, а другой документ. Методы работы вузов со школьниками, направленные на выявление талантливых детей, нужно развивать и поддерживать бюджетными средствами. Большую помощь здесь могут оказать информационные технологии. Для создания инновационной экономики нужно растить кадры и начинать со школы.

Инновационная деятельность высшей школы Развитие науки и инноваций в вузах зависит от инновационной политики государства, реализация которой возможна только путем согласованных действий всех уровней власти: муниципальной, региональной и федеральной. В стране необходимо реализовать модель стратегии инновационного развития, где все ресурсные возможности, ресурсное обеспечение инноваций должны быть сфокусированы на инновационной структуре развития: кадровый ресурс, финансовый ресурс, материально-технический ресурс.

Сегодня на долю квалифицированного труда в креативном секторе экономики приходится большая часть ВВП развитых стран мира. В будущем эта доля будет только расти, место той или иной страны в мировой экономике будет зависеть не от промышленности или природных ресурсов, а от секторов, где создается новое знание.

Прежде всего, принципиально важно для России концентрация усилий на базовых направлениях. Сейчас пока нет осмысленного понимания, какие технологии, где, когда, на каком уровне нужны.

Подвижки в этом направлении уже есть. Сейчас сформированы коллективы ученых, которые работают по методологии Форсайт, реализуя проект долгосрочного научно-технологического прогнозирования. Он позволит определить приоритеты дальнейшего развития, выделить территории, на которых генерируют и производят инновационную продукцию, уточнить перечень критических технологий.

Общепризнанно, что наука, суть которой состоит в получении и систематизации новых, ранее неизвестных знаний, является главным ресурсом для инновационной экономики. Особенностью настоящего периода является укрепление науки в высших учебных заведениях, потому что в вузах гарантирован контакт между молодежью и профессурой, происходит непрерывное обновление кафедр, создаются студенческие исследовательские коллективы и легко выявляются талантливые молодые люди. Преимуществом высшей школы России является равномерное распределение ее потенциала по территории страны, который может стать основой для создания современной инновационной инфраструктуры.

Один из путей развития инновационной деятельности вузов – разработка и внедрение кластерной модели управления, которая позволяет через высокое качество подготовки кадров, интеграцию образования и науки обеспечить конкурентоспособность вуза на рынке. Отличительной особенностью кластера является то, что он объединяет большое число участников, выполняющих разные функции и имеющих разные формы собственности. Как правило, в кластер входят кафедры университетов, научные подразделения, лаборатории и центры, сети производителей, поставщиков, потребителей, промышленная инфраструктура, взаимосвязанные в процессе создания и экспорта инновационной продукции.

Системообразующим фактором является направление деятельности, поэтому вуз может быть участником нескольких кластеров.

В соответствии с государственной политикой создание научнообразовательных производственных комплексов (кластеров) в области высоких технологий в ближайшее время планируется осуществить на базе формирующихся в стране федеральных и национальных исследовательских университетов. Главная цель последних – интеграция образования и науки. На национальные исследовательские центры будет возложено решение задач по осуществлению научнотехнических прорывов по приоритетным направлениям от проведения ориентированных исследований до создания опытных образцов. Схема такой интеграции уже отработана в ряде университетов, таких как Московский физико-технический институт (ГУ), Новосибирский государственный университет, Томский политехнический университет, Тамбовский государственный университет им. Г.Р.

Державина и других.

Студенты этих университетов имеют возможность работать на предприятиях – базовых кафедрах в Академии наук, крупных научноисследовательских институтах, промышленных и коммерческих компаниях и т.п. В этих вузах широко применяется практика по созданию новых факультетов, ориентированных на инновации, центров превосходства, научно-технических парков, центров трансфера технологий, бизнес-инкубаторов, создание систем вывода инновационной продукции на международный рынок, подготовки крупных комплексных проектов.

Для развития таких учебно-научно-производственных комплексов необходимо, чтобы государство выступило в качестве крупномасштабного заказчика, поскольку сейчас в России наблюдается ситуация подавленного спроса, при которой снижена потребность в обновлении продуктового ряда и разорвана цепочка инновационного процесса развития.

Однако в вузах существуют серьезные проблемы, связанные с реализацией и развитием инновационной деятельности. Рассмотрим наиболее существенные из них.

Первая большая проблема – отсутствие денег для финансирования посевной стадии инноваций. Вторая – низкая предпринимательская активность молодежи. Многие студенты не желают в дальнейшем открывать свое дело, поскольку им гораздо проще устроиться на высоко оплачиваемую работу в крупную компанию. Как правило, удержать студента в бизнес-парке более трех месяцев оказывается сложно.

Еще одна проблема связана с наставничеством. Очень немногие преподаватели вузов по своему духу являются предпринимателями.

Тем не менее, закладывать основу инновационной среды – кадры, нужно, прежде всего, в университетах. Здесь необходимо проведение работы со студентами для вовлечения их в инновационную деятельность. Для этого нужны PR-проекты, художественные и документальные фильмы с привлекательным образом предпринимателей-инноваторов.

Самая большая проблема связана с несовершенством инновационного законодательства. Известно, что защита интеллектуальной собственности является важным элементом системы, направленной на создание технологической экономики.

Генерация знаний и инноваций, не сопровождающаяся грамотным закреплением результатов, из фактора повышения конкурентоспособности страны превращается в сферу обслуживания зарубежных конкурентов.

В РФ отсутствует эффективная система управления правами на результаты научно-технической деятельности. В настоящее время продолжает действовать запрет Минфина и Федерального казначейства на использование средств, полученных от лицензионных платежей. Поэтому сегодня патентование вузам невыгодно, так как они не имеют возможности ввести в оборот интеллектуальную собственность. Пока эта ситуация не изменится, изобретения будут регистрироваться на частных лиц и не приносить дохода вузам.

Анализ инновационной деятельности вузов позволяет сделать следующие выводы.

1. Необходимо создать деловой рейтинг высшего образования, который позволял бы оценивать вузы с точки зрения востребованности их выпускников на рынке труда, на этой основе проводить набор студентов на соответствующие специальности. Важно активнее развивать систему непрерывного образования, внедрять разнообразные способы получения знаний и компетенций, изменить сам подход к обучению в вузе в направлении формирования гибких учебных планов, индивидуальных схем обучения, развития наставничества и проведения мастер-классов для ориентирования процесса обучения на выполнение сетевых и кластерных инновационных проектов, позволяющих развивать целый сегмент рынка образования.

2. Одной из самых актуальных задач является создание телекоммуникационно-информационных систем, которые будут объединять учебно-научно-производственные учреждения, вовлеченные в инновационную деятельность. Мировая практика показывает, что внедрением и производством научно-технических и продуктовых новшеств занимаются, как правило, крупные фирмы, имеющие хорошую ресурсную базу, квалифицированные кадры и определенные позиции на рынках. Предприятия малого и среднего бизнеса, а также вузы являются субподрядчиками крупных фирм, специализирующихся на производстве полуфабрикатов, комплектующих, а также выполняющих функции обеспечения и обслуживания основного бизнеса. В таких условиях особую роль начинают играть межфирменные взаимодействия, т.е. процессы диверсификации, межфирменной кооперации и т.п., эффективность которых существенно повышается с использованием современных информационных технологий.

3. Таким образом, повышение инновационной активности тесно связано с двумя важнейшими тенденциями: становлением инновационных организаций, способных к саморазвитию, и повышением инкорпорированности (включенности) инновационных структур в систему различных институтов и межфирменных взаимодействий. Развитие фундаментальной и прикладной вузовской науки в сложившейся кризисной ситуации может осуществляться параллельно с освоением производств, созданных на основе покупки лицензий.

4. В сфере законодательства необходимо принять федеральный закон о передаче технологий; законодательно обеспечить возможность для бюджетных научных и образовательных учреждений в полном объеме получать и использовать доходы от уступки прав по лицензионному договору на результаты научно-технической деятельности, полученных за счет средств базового финансирования по смете доходов и расходов на развитие основной научной деятельности; подготовить проект федерального закона, предусматривающего возможность учреждения государственными вузами и научными организациями базовых инновационных предприятий с целью коммерциализации результатов научнотехнической деятельности; обеспечить в законном порядке возможности для государственных научных и образовательных учреждений сдавать в аренду малым наукоемким предприятиям помещений на льготных условиях, поскольку существующая ныне аукционная схема предоставления помещений фактически отменяет принцип инкубирования, выращивания новых наукоемких предприятий; разработать систему патентования и экономические механизмы, позволяющие поддерживать лучшие российские патенты за рубежом (иначе наши труды за гроши будут скуплены иностранными фирмами).

Сегодня для высшей школы России целесообразна реализация таких системных проектов, как:

формирование на базе вузов распределенной структуры по повышению квалификации преподавателей и научных сотрудников по внедрению результатов научных исследований;

создание распределенной сетевой системы масштабной подготовки практико-ориентированных магистров и аспирантов с участием работодателей;

проведение совместных масштабных маркетинговых исследований рынка образовательных услуг для продвижения инновационных образовательных программ;

создание сетевой системы центров коллективного пользования уникальными технологиями и оборудованием;

взаимодействия науки, образования и бизнеса;

разработка на основе частно-государственного партнерства профильно-ориентированной системы непрерывного корпоративного образования.

На рис. 1 представлена модель сетевого взаимодействия организаций высшей школы и реального сектора экономики.

Концепция распределенного электронного университета (РЭУ) заключается в создании эффективной информационной среды межвузовского взаимодействия при осуществлении научной, исследовательской и инновационной деятельности высшей школы и эффективном управлении подобной средой.

Распределенный Формирование системы Система дополнительного молодежный научных исследований по образования по приоритетным университет направлениям развития экономики России, в т.ч. системы Основные задачи

РЭУ вузов:

активизация подготовки кадров для национальной инновационной системы;

концентрация интеллектуального потенциала вузов РЭУ для формирования экономики, основанной на знаниях;

развитие инфраструктуры, обеспечивающей эффективное взаимодействие участников инновационно-образовательной деятельности;

образовательным процессом и глобальным рынком в области создания и реализации инноваций, в том числе в части трансфера технологий.

Заключение Реформирование системы образования идет в течение многих лет. Мы хотели обратить внимание на то, что необходим системный подход к реформам, четкая декларация целей, учет разнообразных внешних и внутренних связей в этой системе, а также рациональное использование доступных ресурсов. Чтобы достичь успеха, необходима общественная поддержка реформ, которая возможна только в том случае, если власти будут прислушиваться к мнениям научно-педагогического сообщества. Система образования консервативна и обладает большой инерцией, поэтому результаты реформ проявятся через несколько лет. Нагрянувший кризис осложняет проведение реформ не только уменьшением финансирования, но и значительным сокращением рабочих мест. В то же время кризисная ситуация создает возможности для создания отечественных инновационных предприятий и стимулирует инновационную деятельность вузов. Вузам принадлежит особая роль в формировании национальной инновационной системы и создании ее инфраструктуры.

Переход к двухуровневой системе высшего образования в ближайшем будущем таит опасность формального исполнения указаний министерства, но существуют средства для того, чтобы этого не случилось. При той потребности в образовании, которую демонстрирует общество, российская власть и вузы обязаны создать систему образования, соответствующую мировому уровню. Для этого пока в стране есть все ресурсы.

ТОМСК КАК ПИЛОТНАЯ ПЛОЩАДКА ФОНДА

СОДЕЙСТВИЯ ИННОВАЦИЯМ

Комитет по развитию инноваций и предпринимательства г.Томска Прошлое, настоящее и будущее Томска неразрывно связаны с научно-образовательным комплексом, градообразующая роль которого закреплена статьей 1 Устава города Томска. Формирование комфортных условий для раскрытия потенциала личности и достижения томичами успехов в научно-технической сфере – это осознанное направление деятельности администрации Города Томска.

Так, уже в течение десяти лет город Томск выступает в качестве одной из пилотных площадок для реализации ряда федеральных программ по развитию наукоемкого бизнеса и инновационных университетов.

Важной особенностью г.Томска и инструментом формирования условий для генерации массовой волны предпринимателей наукоемкого бизнеса является первая и единственная в своем роде целевая инновационная программа г.Томска, реализуемая с 2001 года.

Продолжением работы с талантливой молодежью и одной из составляющих целевой инновационной программы является сотрудничество г.Томска с Фондом содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере. Программы Фонда содействия инновациям, представительство которого работает на базе комитета по развитию инноваций и предпринимательства администрации Города Томска, пользуются стабильной популярностью среди томских молодых ученых.

В 2006 году в Томске был осуществлен пилотный отбор участников программы Фонда «УМНИК», а в январе 2007 года заключены первые государственные контракты между УМНИКами и Фондом содействия инновациям. Сегодня УМНИК – это не только реально действующая государственная программа поддержки молодых ученых, но и целая философия, молодежное течение в г.Томске, которое насчитывает более 400 победителей-томичей.

Каждый УМНИК – это молодой человек возрастом от 18 до лет включительно, Участник Молодежного Научно-Инновационного Конкурса, по итогам которого проекты победителей-авторов передовых НИОКР финансируются в размере 400 тысяч рублей в течение 2 лет. Проект молодого ученого оценивается по таким критериям, как научная новизна, актуальность идеи, техническая значимость, план реализации идеи в конечный продукт, перспектива коммерциализации результата НИОКР, реальность оценки участником своих возможностей и увлеченность идеей. Способы реализация идеи в продукт, то есть показатели успешности УМНИКа, различаются в зависимости от сферы научных изысканий - в планы УМНИКа могут входить как создание своего бизнеса по производству инновационной продукции, так и использование результатов своего НИОКР для улучшения технических характеристик, потребительских качеств продукции, услуг и технологий МИП или промышленного партнера.

Другими словами, самое важное, чтобы разработка УМНИКа была востребована современной средой и могла быть использована для развития современных техники и технологий, а потребителями такого инновационного решения могут стать как граждане, так и организации, которым внедрение разработки УМНИКа позволит усовершенствовать собственное производство.

В 2004 году, когда в России появилась программа Фонда «СТАРТ», а Томск отмечал свой 400-летний юбилей, была инициирована и успешно реализована отдельная номинации программы «СТАРТ» - «Старт-Томск-400», победители которой в соответствии с Соглашением администраций области, города и Фонда были профинансированы на паритетных началах из федерального, областного и городского бюджетов. Многие из «стартовавших» в этой номинации в 2004 году сейчас успешно развили свой наукоемкий бизнес, в том числе являются резидентами Особой Экономической Зоны г.Томска, или состоялись в качестве научных сотрудников.

Программа «СТАРТ» рассчитана на 3 года реализации. В первый год предприятие-«стартовик» финансируется Фондом на сумму 1 млн рублей, такое вложение бюджетных средств позволяет провести первые изыскания и определить, стоит ли инвестировать в проект в будущем. На второй и третий годы реализации программы «СТАРТ»

переходят те предприятия, которые наряду с финансированием Фонда смогли привлечь паритетное финансирование инвестора или заработать на самофинансирование.

Логика построения поддержки молодых ученых по программам Фонда «УМНИК» и «СТАРТ» позволяет рассматривать их как ярусы одного инновационного «лифта» для подготовки молодых ученых, будущих предпринимателей в научно-технической сфере, сотрудников вузов, исследователей, высококвалифицированных специалистов.

Следующим шагом талантливых молодых людей, получивших базовые навыки выполнения НИОКР в рамках государственного контракта с Фондом по программе «УМНИК» и решивших создать собственный наукоемкий бизнес, является участие в программе «УМНИК на СТАРТ». Проекты, имеющие реальную коммерческую перспективу и интеллектуальную собственность в своей основе, могут получить дальнейшую поддержку в течение 3 лет по программе Фонда «СТАРТ» с общим объемом финансирования до 11 млн рублей.

Показательным примером, подтверждающим успешность реализации программ Фонда в Томске, является то, что наш регион входит в тройку лидеров по таким показателям программ «СТАРТ» и «УМНИК» как число поддержанных проектов и суммы финансирования. В рамках мероприятий целевой инновационной программы г.Томска успешные проекты, прошедшие «закалку» по программам Фонда получают «попутный ветер» в виде поддержки из средств городского бюджета (рис. 1).

Инновационные предприятия, уже занявшие свою нишу на рынке и имеющие годовой объем реализации продукции свыше 10 млн рублей, могут принять участие в одном из конкурсов программы «РАЗВИТИЕ», предполагающей паритетное софинансирование проекта со стороны самого победителя и Фонда на сумму до 15 млн рублей. Конкурсы программы «РАЗВИТИЕ» охватывают многие направления наукоемкого бизнеса: медицинские и фармацевтические образовательные технологии и другие. В рамках «РАЗВИТИЯ»

успешно реализуются несколько международных конкурсов, предполагающих софинансирование проекта не только российским инновационным предприятием и Фондом, но и зарубежными фондом и предприятием-партнером (рис. 2).

Рисунок Рисунок Томску удается выстроить конструктивную работу с Фондом благодаря креативной среде умного города, которая заинтересованно откликается на поддержку инновационной деятельности томичей, впитывает успешные проекты и дает почву для дальнейшей самореализации молодых ученых. Примерами успешного сотрудничества Томска с Фондом содействия инновациям является целый ряд наукоемких проектов.

«Стартовское» предприятие ООО «Аквелит» в 2011 году стало победителем конкурса целевой инновационной программы «Томскцентр инноваций». В 2012 году антисептические ранозаживляющие повязки ВитаВаллис - продукция, создаваемая в ходе реализации поддержанного проекта, - включена в состав бренда компании «Эвалар», прогнозируемые объемы реализации в 2013 году составляют уже более 5 млрд. рублей. Сегодня продукция ООО «Аквелит» не только реализуются по всей стране, но и выходит на европейский и азиатский рынки.

Другое предприятие, прошедшее по программе Фонда «СТАРТ»

и основанное томским УМНИКом – ООО «Новохим». Разработки и продукция ООО «Новохим» сегодня стали основой для реализации масштабного проекта по открытию первого в России уникального производства кристаллического глиоксаля в г.Бийске.

ООО «Лаборатория современной диагностики», учрежденное победителем программ Фонда «УМНИК» и «УМНИК на СТАРТ», с проектом по созданию микрочиповой системы для анализа предрасположенности развития аллергий стало в 2012 году победителем конкурса целевой инновационной программы г.Томска «Успешный старт», а также конкурса по поддержке начинающих предпринимателей «Томск. Первый шаг». В настоящее время ООО «Лаборатория современной диагностики» является примером перспективного бизнеса, основанного на интеллектуальной собственности УМНИКа.

ЛИДЕР И УПРАВЛЕНИЕ

ЖИЗНЕННЫМ ЦИКЛОМ СИСТЕМЫ

Э.А. Соснин, 2А.В. Шувалов, 1Б.Н. Пойзнер Национальный исследовательский Томский государственный МУЗ «Центральная городская больница им. М. В. Гольца» (Фрязино) Что означает быть лидером? В социальной психологии, в той её части, которая изучает лидерство в малых группах, используется традиционная классификация. Она, если говорить о стиле лидерства, включает демократический, попустительский и авторитарный стили (см., например, [1]). По мере развития этих исследований в последующих работах появляются градации для попустительского стиля: так называемое «мягкое» и «отстранённое» попустительство [2], – но причины их появления строго не даются.

В последние годы стало понятно, что рассматривать лидера вне контекста деятельности, которой он управляет – неправильно [3].

Нельзя стать лидером вообще, развивая в себе абстрактные «лидерские качества», то есть без привязки к конкретной целенаправленной системе деятельности (которую можно создавать, улучшать, сохранять, эксплуатировать или разрушать).

В настоящей работе мы предлагаем свою классификацию лидеров. Для анализа феномена лидерства нами были собраны материалы о 339 персонах, повлиявших на историю. Оказалось, что целенаправленную деятельность каждой персоны можно классифицировать как совокупность «модульных» новаций. Они связаны с постановкой / изменением / заимствованием либо целей деятельности (Z-новации), либо ресурсов и побочных продуктов существующей системы деятельности (R- и W-новации, соответственно), либо механизмов, методов и операторов (Q-новации) [4, 5].

Следует заметить, что эта обобщенная форма представления новаций включает в себя как частный случай новации («новые комбинации») классика неоэкономической теории И. Шумпетера (1911).

С помощью полученной нами типологии новаций был получен ряд интересных как с практической, так и с теоретической точки зрения результатов:

Результат 1. На основе обширного массива биографий выдающихся людей предложена схема процесса появления инновации – цепочка творческих действий [6] (рис. 1).

Рис. 1. Цепочка творческих действий, приводящих к появлению В частных случаях она может изменяться. Процесс может зацикливаться, например, если этап 3 нельзя пройти, то идёт возврат к предыдущим этапам. Процесс может останавливаться, например, если цель поставлена, а этап 2 не реализуется, то этапов 35 может и не быть. И ЦСД не будет создана. Бывает, что необходимо выжидать, пока появятся и соберутся вместе информация, ресурсы R и операторы Q для прохождения 2-го этапа. Остановки, заторы могут происходить и на других этапах.

Результат 2. Разработана систематика лидеров, основанная на различии их ролей в жизненном цикле различных ЦСД [6].

Систематика включает в себя шесть типов лидеров, выполняющих разные функции в жизненном цикле системы:

1. Неформальный, идейный – ставит новую цель, которая разрушает стереотипы, и даёт примерный набросок её осуществления.

2. Инструментальный – обладает наибольшими знаниями и компетентен для решения групповых задач и достижения уже поставленных ранее целей.

3. Цеховой, локальный – сохраняет (благодаря связям и профессиональным навыкам) положение в иерархии, достаточное, чтобы контролировать воспроизводство сложившейся системы деятельности.

4. Номинальный – сохраняет status quo сложившейся системы.

5. Иерархический – удерживает положение в иерархии для контроля за системой в фазе стагнации и получения ренты с системы.

6. Жёсткий, авторитарный – разрушает систему.

Результат 3. Показано, каким конкретным этапам жизненного цикла системы соответствуют конкретные стили лидерства (рис. 2).

Если бы не последовательное включение в управление системой различных лидеров, то эволюция и обновление систем были невозможны. На рис. 2 показан идеализированный жизненный цикл системы (т.н. логистическая кривая, или S-кривая) и показано, какие лидеры занимаются её управлением на различных этапах эволюции.

Рис. 2. S-образная кривая развития целенаправленной системы деятельности. Стадии развития: 1 зарождение (обновление) системы;

2 быстрый рост; 3 стагнация; 4 деградация; 5 – разрушение То есть универсального набора лидерских качеств не существует, и всякий раз необходимо увязывать стиль управления с уровнем развития системы. На основе этого были сформулированы типовые ошибки в управлении инновационными проектами.

Например, если на этапе быстрого роста организацией руководит человек, склонный к иерархическому стилю лидерства, то это существенно ограничивает потенциал развития системы (рис. 3). Ряд практически важных результатов применения нашего подхода перечислен в [7].

Рис. 3. Последствия преждевременного применения иерархического стиля управления системой Результат 4. Показано влияние стиля лидерства на вероятность перехода системы к новому уровню сложности.

Известно, что любая нелинейная динамическая в условиях неустойчивого равновесия (т.е. на этапах 3 и 4, рис. 2) способна резко переходить как в состояния, повышающие её сложность, так и наоборот [8]. Что это означает терминах управления? Созданный когда-то бизнес перестал быть конкурентоспособным и прибыльным настолько, что созданной структуре не удаётся больше поддерживать свою сложность (причины здесь не обсуждаем). Поэтому на стадии 3, а в ряде случаев и раньше, т.е. не дожидаясь, пока упадёт прибыльность и эффективность, необходимо начинать проектировать новый продукт / услугу в рамках существующего бизнеса. Когда такая схема управления реализуется в рамках одной организации, то говорят о так называемой «непрерывной череде инноваций». Такой практики, например, придерживается компания Hewlett-Packard. Не дожидаясь, пока продажи их текущего ключевого продукта упадут, фирма – параллельно фазам 3 и 4 – запускает один или несколько инновационных процессов. Нами показано, что вероятность перехода системы на новый уровень сложности или её разрушения зависит от того, какой лидер в условиях неустойчивого равновесия системы находится у власти: идейный или жёсткий. Если управленческая среда организации на этапах 3 и 4 включает в себя обоих лидеров, то между их стилями управления идёт конкуренция. Тогда предсказать результат – как пойдёт развитие системы – весьма сложно (рис. 4). Это позволяет осознанно ставить задачи формирования управленческой среды организации на этапах стагнации и деградации.

Рис. 4. Конкуренция двух стилей управления влияет на результат дальнейшей эволюции системы: будет ли она прогрессивной или Результат 5. Статистически показано, что различным стилям лидерства с большой вероятностью соответствует то или иное психическое расстройство / отклонение. Как мы получили этот результат? Анализируя биографии и патографии (патография – исследование жизни личности, написанное с точки зрения развития её психики с учётом нормальных и патологических характеристик данной личности) нескольких сотен выдающихся лидеров, мы обнаружили, что на стиль принятия решений и действий личности часто влияет её психологическое состояние. На основе этого была сформулирована гипотеза: если типология лидеров, построенная нами верна, то для каждой группы обнаружатся какие-то свои статистически значимые корреляции (между стилем лидерства и доминирующими в группе психическими расстройствами). Гипотеза подтвердилась (рис. 5). Этот результат означает: для того, чтобы быть лидером определённого типа, недостаточно образования. Необходимо, чтобы ваша психика имела свои особенности, которые дают вам шанс стать лидером определённого типа.

Рис. 5. Графическое изображение корреляций стиля лидерства и Вывод: универсального набора лидерских качеств не существует. И всякий раз необходимо увязывать стиль управления с уровнем развития системы для её прогрессивной эволюции.

Психологические особенности людей могут служить ограничителями в выборе ими того или иного стиля лидерства. Некоторые люди с течением жизни могут применять до трёх типов стилей лидерства. В дальнейшем необходимо детально изучить эту способность и попытаться преобразовать её в технологию. Она расширила бы возможности менеджеров целенаправленных систем деятельности на различных этапах жизненного цикла системы.

1. Андреева Г.М. К построению теоретической схемы социальной перцепции // Вопросы психологии. – 1977. – №2. – С. 3–14.

2. Андреева Г.М. Социальная психология. – М.: Наука, 1994. – 324 с.

3. Адизес И. Развитие лидеров: Как понять свой стиль управления и эффективно общаться с носителями иных стилей. – М.:

Альпина, 2008. – 259 с.

4. Соснин Э.А., Пойзнер Б.Н. Из небытия в бытие: творчество как целенаправленная деятельность. Томск: STT, 2011. 520 c.

5. Соснин Э.А., Пойзнер Б.Н. Рабочая книга по социальному конструированию (Междисциплинарный проект). Ч. 2. – Томск: Издво Том. ун-та, 2001. – 132 с.

6. Соснин Э.А., Шувалов А.В., Пойзнер Б.Н. Лидер и управление жизненным циклом системы: шкала творчества, примеры, патографии / Под ред. А.Н. Солдатова. – Томск: Изд-во Том. ун-та, 2013. – 252 с.

7. Соснин Э.А. Управление инновационными проектами:

учебное пособие. – Ростов н/Д: Феникс, 2013. – 202 с. – (Высшее образование).

8. Князева Е.Н., Курдюмов С.П. Синергетика: нелинейность времени и ландшафты эволюции. – М.: КомКнига, 2007. – 272 с.

ИННОВАЦИОННЫЕ

ТЕХНОЛОГИИ

ПРОЕКТЫ

ЛАЗЕР НА ПАРАХ СТРОНЦИЯ – УНИКАЛЬНЫЙ

ЛАЗЕРНЫЙ ИСТОЧНИК

МОНОХРОМАТИЧЕСКОГО ИНФРАКРАСНОГО

ИЗЛУЧЕНИЯ

В.С. Баранов, А.Н. Солдатов, Г.Г. Фомин, Е.И. Денисова, А.В. Васильева Национальный исследовательский Томский государственный В работе описан многоволновой лазер на самоограниченных переходах атома и иона стронция, разработанный в лаборатории лазерной физики и кристаллофизики Томского госуниверситета.

Мощный многоволновой лазер на парах стронция является уникальным лазерным источником, работающим в среднем ИКдиапазоне на 8 дискретных длинах волн (1,03; 1,09; 2,6; 2,69; 2,92;

3,01; 3,06 и 6,45 мкм). Исследованиями данного лазера занимаются в Китае и Болгарии, однако только российскими учеными получены рекордные энергетические и частотные характеристики в лазере на парах стронция при наносекундных длительностях импульсов: в режиме генератор-усилитель средняя мощность составляет 22 Вт, суммарная мощность генерации на 8 длинах волн в одном активном элементе - 13,5 Вт, мощность генерации в области 3 мкм – 4,5 Вт, мощность генерации в области 1 мкм – 1,9 Вт; максимальная суммарная энергия в импульсе генерации достигает 1,26 мДж при частоте повторения импульсов 8,6 кГц, рекордная частота повторения импульсов – 830 кГц, показана возможность реализации частот повторения импульсов до 1 МГц. [1-4] Излучение, генерируемое этим лазером, можно использовать для иммунокоррегирующего и стимулирующего действия на организм, нормализации и улучшения деятельности эндокринных желез организма, а так же для эффективной очистки поверхности кожных покровов. При этом установлено, что излучение этого лазера на длине волны = 6,45 мкм идеально подходит для практического применения в травматологии и костной хирургии, создавая ширину реза костных тканей всего лишь в десятки микрон, и исключая обугливание обрабатываемых поверхностей, что создаёт хорошие условия для регенерации костных тканей.

Проведённые патентно-информационные исследования показали, что по своим техническим характеристикам и по конструктивному содержанию лазер обладает абсолютной новизной.

При этом анализ изобретательской активности в отношении лазерных источников инфракрасного излучения показал растущую изобретательскую активность, что говорит об актуальности для рынка работ в этом направлении.

1. Soldatov A.V., Polunin Yu. P., SPIE.-2007.- Vol.6938.- №23;

2. Солдатов А.Н., Филонов А.Г., Васильева А.В., Полунин Ю.П. Оптика атмосферы и океана. 2008. Т. 21. № 8. С. 666-668;

3. Солдатов А.Н., Васильева А.В., Ермолаев А.П., Полунин Ю.П., Оптика атмосферы и океана. 2006. Т. 19. № 2-3. С. 172-177.

4. Солдатов А.Н., Юдин Н.А., Полунин Ю.П., Васильева А.В., Костыря И.Д., Колмаков Е.В. Лазер на парах стронция с частотой следования импульсов генерации до 1 МГц // Квантовая электроника. Т. 42. - №1. - С. 31-33.

СРАВНЕНИЕ ФОТОЛИЗА ВАНИЛИНА И

ИЗОВАНИЛИНА ПОД ДЕЙСТВИЕМ

РАЗЛИЧНЫХ ИСТОЧНИКОВ ОБЛУЧЕНИЯ

О.В. Вусович, 1И.Н. Лапин, 1В.А. Светличный, Национальный исследовательский Томский государственный ФГБУН Институт биохимической физики им. Н.М. Эмануэля Проблема исследования фотохимии природных фенолов имеет как фундаментальное, так и прикладное значение. Лигнин является потенциальным неисчерпаемым источником для получения индивидуальных фенольных соединений: ванилин, изованилин, ванилиновая кислота и др. Ванилин является основным и наиболее ценным продуктом и используется как ароматизатор в пищевой и парфюмерной промышленностях, в качестве исходного сырья лекарственных препаратов, обладающих биологически-активными свойствами: антисептическими, бактерицидными, фунгицидными, антиоксидантными [1], а также основного стандарта при проведении хроматографического анализа состава древесины. В качестве объектов исследования изучены ванилин, его изомер (изованилин), а также ванилиновая кислота, которая образуется в кондитерских изделиях под действием УФ-света и свидетельствует о порче пищевого продукта.

Многофукциональность ванилина связана с наличием в структуре трех реакционных групп кислорода: метокси-, гидрокси- и карбонильная. Эти группы определяют ионное равновесие ванилина в воде в основном и возбужденном электронных состояниях [2].

Цель данной работы заключалась в исследовании фотолиза ванилина и изованилина под действием лампового и лазерного излучения.

В работе использовались химически чистые (99%) объекты (изованилин).

В качестве источника УФ-излучения для фотохимических исследований использовалась XeBr ( изл 283 нм) импульсная эксилампа [3] с параметрами:

кГц, длительность импульса 1 мкс. За время облучения поглощенная исследуемым раствором энергия составляла Е = 1 - 4,5 Дж/см3.

монохроматическое импульсное излучение (6 нс, 15 Гц) 4-й гармоники (266 нм, 20 мДж) твердотельного Nd:YAG лазера (LS-2132UTF, LOTIS TII). Растворы помещались в кварцевую кювету и облучались с различными временными экспозициями. Вкачанная (поглощенная образцом) энергия оценивалась как разность между падающей и прошедшей через кювету с исследуемым образцом энергией излучения. Энергия (средняя мощность излучения) до и после кюветы с образцом измерялась калориметрической головкой Ophir 12A-P c дисплеем Nova II.

Фотопревращения облученных образцов исследовались по изменениям в спектрах поглощения по сравнению со спектрами исходных соединений на спектрофлуориметре с функцией спектрофотометра СМ2203 (ЗАО СОЛАР, Беларусь).

Спектры нестационарного поглощения исследовались методом накачка-зонд (pump-probe) на установке с флуоресцентным зондом [4] при возбуждении излучением 4-й гармоники того же импульсного Nd:YAG лазера. Зондирование проводилось, как синхронно с накачкой (вариант 1), так и с задержкой 30 нс (вариант 2). Такая схема эксперимента позволяет, при необходимости, разделить короткоживущее (синглет-синглетное с временами жизни 10-8 с и меньше) и долгоживущее (триплет-триплетное, долгоживущих радикалов, промежуточных фотопродуктов и т.д. с временами жизни больше 510-8 с). Флуоресцентный зонд из смеси хорошо излучающих и фотостабильных органических красителей обеспечивал широкополосное спонтанное излучение в спектральном диапазоне 370нм (аналог «белого» света в чистых растворителях при пико- и фемтосекундной накачках). При использовании 4-й гармоникой Nd:YAG лазера, осуществлялось прямое возбуждение исследуемых ванилинов.

Схема установки накачка-зонд, используемой в работе, приведена на рисунке 1.

Рис. 1. Схема установки накачка зонд: М1, М2 – поворотные зеркала, L1 и L2 длиннофокусные сферическая и цилиндрическая линзы, соответственно, К1 – кювета с флуоресцентным зондом (раствором смеси специально подобранных органических красителей), L3 и L4 – коллиматоры, К2 – кювета с исследуемым образцом, PD – спектрометр на пзс-линейке с оптоволоконным вводом.

Электронные спектры поглощения облученных и необлученных водных растворов ванилина и изованилина представлены на рисунке 2а. Спектр поглощения облученного XeBr-эксилампой изованилина отличается от необлученного раствора небольшим сдвигом максимумов в основных полосах поглощения в длинноволновую область (228 и 236 нм, 278 и 286 нм, соответственно), а также появлением новых полос в области 250 и 360 нм и отсутствием полосы поглощения в области 312 нм (рис. 2а, кривые 1 и 2). Спектр поглощения облученного раствора ванилина также отличается от необлученного появлением полос поглощения в области 250 и 360 нм и отсутствием полосы поглощения с максимумом около 312 нм (рис.

2а, кривые 3 и 4). Аналогичные спектры поглощения наблюдаются под действие лазерного излучения светом 266 нм. Полученные спектральные изменения под действием лампового и лазерного излучения свидетельствуют не только об изменении сольватной оболочки исследуемых молекул, но и об образовании продуктов фотолиза хинонной структуры [3].

Рис. 2. а) Электронные спектры поглощения водных растворов изованилина (1 и 2) и ванилина (3 и 4) с=10-4 моль/л до облучения XeBrэксилампой (1 и 3) и после 4 Дж/см3 (2 и 4) вкачанной в раствор энергии; б) Спектры флуоресценции водных растворов изованилина до облучения (1) и после 4 Дж/см3 (2) и 60 Дж/см3 (3) вкачанной энергии.

Падение интенсивности в основной полосе наблюдается в спектрах флуоресценции при увеличении времени облучения водных растворов и ванилина, и изованилина (рис. 2б). Одновременно зафиксировано появление полосы с максимумом в области 416 нм и плечом на 436 нм. Образующийся фотопродукт начинает распадаться после поглощения раствором изованилина 15 Дж/см 3, но при фотолизе ванилина данный фотопродукт только начинает накапливаться после 130 Дж/ см3.

Константы скорости гибели ванилина и изованилина подчиняются закону первого порядка и составляют 2,310 6 с-1 и 2,5106 с-1, соответственно (рис. 3).

В работе был проведен анализ промежуточных продуктов фотолиза ванилина и изованилина в воде, образующихся после 30 нс лазерной задержки методом накачка-зонд. Как видно из рисунков 4 и 5, наблюдается образование промежуточного фотопродукта, характеризующего широким спектром поглощения в максимумом в области 710 нм.

Рис. 3. Кинетика расходования изованилина (1) и ванилина (2) при нм после лазерного возбуждения =266 нм в зависимости от вкачанной энергии.

Можно предположить, что механизмы фотораспада ванилина и изованилина идентичны и приводят к образованию одного и того же промежуточного фотопродукта под действием лампового и лазерного излучения. В докладе подробно обсуждается механизм фототрансформации водных растворов ванилинов. Приводятся квантово-химические расчеты для объяснения механизма фотопревращения ванилинов.

Рис. 4. Дифференциальные спектры наведенного поглощения промежуточных продуктов фотолиза ванилина без задержки (1) и с задержкой 30 нс (2) после лазерного импульса (=266 нм).

Рис. 5. Дифференциальные спектры наведенного поглощения промежуточных продуктов фотолиза изованилина без задержки (1) и с задержкой 30 нс (2) после лазерного импульса (=266 нм).

1. Mahal H. S., Badheka L. P. and Mukherjee T. Radical scavenging reactions of chlorogenic acid: A pulse radiolysis study RESEARCH ON CHEMICAL INTERMEDIATES Volume 32, Number 7 (2006), 671-682.

2. Васильева Н.Ю., Вусович О.В., Кожевникова Н.М., и др.

Экспериментальное и квантово-химическое изучение электронновозбужденных состояний протолитических форм ванилина // Оптика атмосферы и океана, 2002. – Т. 15, – №3. – С. 267–270.

3. Светличный В.А. Установка для исследования спектров поглощения красителей в возбужденных состояниях методом накачказонд с флуоресцентным зондом // Приборы и техника эксперимента.

2010. – Т. 53. – № 4. – С. 117–123.

4. Соколова Т.В., Чайковская О.Н., Соснин Э.А., Соколова И.В.

Фотопревращения 2-метилфенола, 4- метилфенола и 2-амино- 4 – метилфенола в воде // Журнал прикладной спектроскопии. 2006. – Т.

73, – №5. – С. 566-572.

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПОЛЕВОДСТВЕ

Е.И.Трубилин, С.В.Белоусов, В.А.Бледнов Кубанский государственный аграрный университет e-mail: [email protected] Человек обрабатывает почву более 10 тысяч лет. Земледелие уже было в то время, когда еще не приходилось говорить о каких-либо почвообрабатывающих орудиях. Зерна сеяли в землю без всякой обработки, протыкая лунки для них простой заостренной палкой. По сути дела это и была нулевая обработка почвы, только на более низком, примитивном уровне. Борьба с сорняками и удобрение почвы проводились самым простым способом: поджигали лес, росший на месте будущего поля. Сорняки сгорали, а древесная зола была прекрасным удобрением. Однако количество людей на Земле увеличивалось, продуктов нужно было все больше для этого приходилось придумывать и изобретать новые сельскохозяйственные орудия для ведения полеводства.

За последние 10-20 лет конца XX начало XXI века обработка почвы претерпела значительные изменения, возросло воздействие на почву движителями сельскохозяйственных машин, увеличиваются объемы не традиционной обработки почвы, повышается энергоемкость процессов и увеличиваются размеры, а вместе с этим и вес сельскохозяйственных машин.

Вся система обработки почвы, все ее приемы должны строиться так, чтобы сберечь землю, приумножить ее плодородие. Требованиям защиты от эрозии должна отвечать любая операция на почве. Все системы обработки почвы, да и все способы и приемы возделывания растений должны отвечать требованиям защиты ее от эрозии [1].

В наших исследованиях мы достигли, снижение тягового сопротивления пахотного агрегата, повысили качество крошения почвы, за счет применения дополнительных рабочих органов установленных на раме плуга. Это позволило сократить затраты энергии и средств на дальнейшую подготовку почвы под посев, снизить засоренность на полях, за счет естественного оборота пласта почвы и заделывание растительных остатков. Все это в комплексе позволило получить нам повышение качество и количество в урожайности сельскохозяйственных культур. Все это можно и нужно обеспечивать на полях нашего региона, ведь строение пахотного слоя характеризуется соотношением капиллярной и некапиллярной скважности, пористости и объемной массы почвы. Обычно на черноземах при очень рыхлом состоянии пахотного слоя величина объемной массы меньше 0,95 г/ см3, общая скважность больше 60%.

Соотношение капиллярной и некапиллярной скважности примерно около 45 – 55%. При рыхлом строении пахотного слоя объемная масса почвы близка к 0,95-1,1 г/ см3, общая скважность в пределах 58-64%, капиллярная ее часть составляет около 60-65%, а некапиллярная – 35 от всей пористости. Плотная почва имеет объемную массу 1,25г/ см3, общую пористость 49 – 52%, а примерное соотношение капиллярных и некапиллярных пор 75-80%. Для сильно уплотненной почвы характерны повышение объемной массы более чем до 1,35-1, г/ см3, уменьшение доли некапиллярной скважности до 5 – 10%.

Использования обычного культурного плуга значительно изменяет показатели характеризующие пахотный слой. Резко возрастает общая пористость. После вспашки она может быть 60% и более.[2,3] Объемная масса уменьшается до 0,8-0,9 г/см3. Снижается также величина капиллярной скважности до 50% и более от всего объема пор. Плужная обработка – одна из радикальных мер уменьшения большой величины капиллярной скважности, которая присуща почвам южно-предгорной зоны Краснодарского края. Влияние вспашки на строение пахотного слоя тем сильнее, чем лучше крошится почва при обработке. Плужная обработка оказывает длительное влияние на строение обрабатываемого слоя. Все типы почв подвержены влиянию внешней среды и атмосферным осадкам. Почвы сохраняют созданное пахотой строение короткое время. Сказывается тяжелый механический состав (содержание физической глины до 70%) большое количество осадков в межсезонье. Также большое влияние имеет давление движителей машин. Они уплотняют почву тем сильнее, чем выше влажность пахотного слоя и тяжелее механический состав почв. На почвах нашего края уплотнение почв резко возрастает при влажности до 25%. В южно-предгорной зоне края преобладают глинистые почвы с содержанием физической глины до 70% особенно велико уплотнение в весенний период. В такой почве под неглубоким подсохшим слоем сохраняется переувлажненная почва, которая легко поддается уплотнению на глубину до 60 см. и это уплотнение сохраняется на весь вегетационный период растения. [4] почвообрабатывающим органом плуга рисунок 1 определяется уровнем ее увлажнения. Лучше всего почва крошится на структурные отдельности, когда она находится в так называемом спелом состоянии или в слитом. Тяжелые почвы предгорья созревают для обработки значительно позже, чем обыкновенные черноземы северных районов [5].

Рисунок 1- Корпус разработанного плуга «ОСНОВА»

Корпус лемешного плуга «ОСНОВА» содержит стойку корпуса плуга, отвал 2, лемех 3 с крепежным элементом, полевую доску 4, плоскорежущую бритву 5, стойку плоскорежущей бритвы соединенную со стойкой 1 корпуса плуга хомутом крепления «П» образной формы 7, отверстия для закрепления хомута 8, и систему крепления состоящую из болта фиксации 9 неподвижной гайки 10 и контр гайки 11. Суть изобретения состоит в том, что плоскорежущий рабочий орган 5 закреплен на малой стойке 6, непосредственно за основной стойкой 1 корпуса плуга хомутом «П» - образной формы 7, который крепиться в отверстия 8 к основной стойке корпуса плуга.

Особенностью изобретения является то, что плоскорежущий рабочий орган закреплен сразу непосредственно на основной стойке корпуса плуга и то, что хомут «П» - образной формы крепиться на, те же отверстия, что и основная стойка корпуса плуга с использованием болтов того же диаметра но длиннее на толщину самого корпуса хомута «П» - образной формы. Сама стойка 6 закрепляется с помощью болта 9 и резьбового соединения 10 к хомуту 7 Фигура 2. Плавность регулировки в пределах заданной достигается конструктивным элементом стойки 6 Вид Б Фигура 3, который содержит гребенку для фиксации по вертикали в промежутке «Н».

В результате обработки почвы лемешными плугами с использованием нашей разработки рисунок 1 мы сокращаем использование гербицидов по борьбе с сорными растениями, так как плуг позволяет качественно заделывать их в почву, сокращает количество проходов тяжелых агрегатов по поверхности почвы для подготовки почвы к посеву Однако на ряду с основной обработкой почвы, не мало важное значение имеет междурядная обработка пропашных культур и многолетних насаждений, которая является если и не главной то одной из самых важных операций в процессе возделывания культурных растений высаживаемые в огромном количестве в Российской сельскохозяйственных культур, она требует высокой квалификации и ответственности механизатора и агронома.

С широким внедрением в сельскохозяйственное производство интенсивных технологий возделывания сельскохозяйственных культур одним из основных элементов является механизированное применение гербицидов, инсектицидов, фунгицидов, протравителей, биологических препаратов, энтомофагов, минеральных удобрений и их смесей с пестицидами. Дорогостоящие агрохимикаты, стали использовать повсеместно и широкомасштабно, что требует повышенной ответственности за соблюдение правил обращения с ними, рациональное их расходование и правильную эксплуатацию технических средств, к конструкции которых предъявляются, наряду с эксплуатационными, санитарно-гигиенические и экологические требования.

В сельском, лесном, коммунальном и других хозяйствах Российской Федерации ежегодно используют 34 тыс. тонн пестицидов и 1200 тыс. тонн агрoхимикатов. Выпускают их в форме вoдoрастворимых порошков и гранул, воднo-гликолиевых растворов, водной пасты, водных растворов, эмульсий, коллоидных растворов, концентратов эмульсий и т.д. (всего более 50 различных препаративных форм). Приготовление рабочих жидкостей пестицидов, являясь самостоятельной операцией в общем технологическом цикле их применения, сопряжено с контролем над качественным их перемешиванием в баках опрыскивателей, протравливателей или специальных агрегатов и наличием в них механических, гидравлических, пневматических мешалок и их приводов от внешних источников. Практически при выполнении всех операций по применению СЗР неизбежен прямой или косвенный контакт механизаторов с пестицидами.

Таким образом, сегодня появилась возможность обоснования системы обработки почвы в зависимости от распределения содержания гумуса по глубине в пахотном и подпахотном горизонтах, дающей основания для разработки не только энергосберегающих приемов обработки почвы, но и поддержания устойчивости климата на земном шаре, так как ископаемый гумус в результате потерь при выращивании сельскохозяйственных культур пополняет атмосферу углекислым газом.

Освоение энергосберегающих технологий на наших типах почв обеспечивает не только экономию ресурсов, но, главное, способствует оздоровлению почв и восстановлению природного равновесия.

Интенсивность применения пестицидов в различных регионах страны неравномерна. Наибольшая степень химизации сельского хозяйства отмечена на Северном Кавказе, в ЦЧР и Поволжье.

Однако, на данном этапе развития сельскохозяйственной техники и процессов производства сельскохозяйственной продукции нельзя полностью отказываться от технологического процесса в виде oбработки сельхоз насаждений различными пестицидами и ядохимикатами. Задача состоит в том, чтобы оптимизировать данную операцию и снизить их применение. Основным и определяющим фактором при этом является качество выполнения всех технологических операций с минимальными потерями средств защиты растений и технические средства, их осуществляющие. Последние далеки от современных агроэкологических требований и поэтому нуждаются в дальнейшем совершенствовании или создании новых разработок По данным ведущих ученых [1.6] суммарные потери в растениеводстве России от вредителей, болезней и сорняков в последние годы составляют до 100 млн. тонн в год, в пересчете на зерно - до 40 млн. тонн. Доля потерь от сорняков достаточно высока практически сравнима с таковой от вредителей и болезней, вместе взятых, и значительно превышает количество зерна, ежегодно закупаемого Россией из-за рубежа Для этого нами предложена технология ухода за посевами пропашных культур и многолетних насаждений с применением современных средств защиты растений рисунок 2 и 3. Она заключается в разработке современных средств внесения агрохимикатов путем точечного воздействия на сорную растительность, очагов возникновения болезней сельскохозяйственных культур и уничтожения вредителей. Все это даст нам ограниченное применение агрохимикатов, что в свою очередь повысит экологическую безопасность и качество продуктов питания населения страны в целом Рисунок 2 – Принципиальная схема работы разрабатываемого нами агрегата при обработке междурядий Рисунок 3– Принципиальная схема работы разрабатываемого нами агрегата при подкормке пропашных культур или обработки Устройство для химической защиты растений содержит систему замкнутого внесения жидкости состоящую из основания боковых стенок регулируемых по ширине захвата, в зависимости от условий работы, одного рабочего органа необходимую для обработки максимально возможной ширины захвата как для уничтожения сорной растительности в междурядьях пропашных культур и многолетних насаждений без механического воздействия на поверхность почвы, так и для поверхностной обработки пропашных культур осуществляя их подкормку и борьбу с вредителями. Устройство содержит распылители, расположенные на боковых стенках, для ввода жидкости в замкнутый контур, а применение специальных распылителей, позволит создать завихрение, что предаст жидкости более мелкое строение капель и попадать не только на поверхность листьев сверху, но и с обратной стороны, это позволит значительно сократить количество повторных обработок и быстрому уничтожению сорной растительности, а при поверхностной обработке пропашных культур скорейшее их развитие. Агрегат, разрабатываемый нами универсален, имеет возможность регулировки ширины захвата, непосредственно находясь на раме без ее демонтажа, возможность уничтожения сорняков за один проход агрегата, возможность подкормки культурных растений вне зависимости от погодных условий, исключая только дождь В результате проделанной работы нами предлагается новая технология возделывания сельскохозяйственных культур которая направлена на сокращение прямых затрат на возделывание продукции растениеводства, повышение экологческой составляющей продуктов питания. Все это приведет к увеличению количества продукции при меньших затратах на ее возделывание.

1. Мазитов Н. К. Машины почвоводоохранного земледелия. М.

Россельхозиздат. 1987. 94, с. ил.

2. Тарасенко Б. И. Структура, плотность и влажность почвы как фактор прорастания семян озимой пшеницы. // Труды КНИИСХ.

Краснодар. 1958. 94с.

3. Белов Г.Д., Дьяченко В.А. комбинированные машины и агрегаты для возделывания сельскохозяйственных культур. -Минск.:

Урожай, 1980.-200с Сельскохозяйственные машины. 4.1. – Краснодар: КГАУ, 1988. – 358с 5. Научное обеспечение агропромышленного комплекса:

материалы V всероссийской конференции молодых ученных /под ред.

Е.М. Брещенко/ Краснодар. КубГАУ. 2011. Т. I. С. 403 – 6. Спиридонов Ю.Я. Методическое руководство по изучению гербицидов, применяемых в растениеводстве Ю.Я. Спиридонов, Г.Е.

Ларина, В.Г. Шестаков – Голицино: РАСХНВНИИФ. 2004 – 243с.

РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННЫХ

ТЕХНОЛОГИЙ ПРОИЗВОДСТВА

ТОМАТОПРОДУКТОВ

Дагестанский государственный технический университет Одной из актуальных задач перерабатывающей промышленности на современном этапе является рациональное использование растительного сырья с максимальным сохранением в нем биологически активных веществ.

Среди приоритетных проблем современной пищевой промышленности особо следует выделить разработку инновационных технологий производства продуктов питания с профилактическими свойствами.

Существенным ресурсом сырья, обладающего такими свойствами, являются овощи, в состав которых входит комплекс биологически активных веществ. К перспективным видам овощного сырья для производства пищевых продуктов относятся выращиваемые в Дагестане томаты, ввиду того, что они являются наиболее распространенными и популярными у населения видами овощного сырья, содержащими легкоусвояемые углеводы, водо- и жирорастворимые витамины, макро- и микроэлементы, ароматические вещества. Однако существующие традиционные способы переработки томатов малоэффективны и не позволяют в достаточной степени сохранить полезные свойства содержащихся в них пищевых и биологически активных веществ. Более прогрессивными способами переработки томатов являются биотехнологические, с использованием ферментативных и электрофизических методов.

Известно, что Дагестан является аграрной республикой. Около 60% населения республики живёт в сельской местности и основным источником дохода здесь является сельское хозяйство. Эта отрасль даёт около 25% валовой продукции Республики Дагестан. В период перехода на рыночные отношения не все хозяйства смогли перестроиться и остаться на плаву, и сейчас им оказывается государственная поддержка.

Выращивание и переработка томатов сосредоточена в республиках и краях Южного федерального округа. Этим занимается значительная часть населения, агрофирм и сельхозпредприятий Дагестана.

За многие десятилетия работы с этой культурой агрономы освоили новые устойчивые сорта, научились выращивать высокие урожаи томатов практически при любых погодных условиях, а переработчики – получать из этого сырья разнообразную продукцию.

В Дагестане наибольшие объемы переработки томатов выполняли на Хасавюртовском консервном заводе. Выпускались томаты цельноконсервированные, маринованные, томатный сок, томатная паста, томатный напиток, острые томатные соуса, аджика, супы-пюре и др. [1,2]. Однако комплексная переработка сырья так и не была организована, в то время как именно такая технология дает наибольший экономический эффект. С целью совершенствования технологии переработки томатов специалисты предприятия проанализировали и частично внедрили у себя новшества австрийских перерабатывающих фирм.

В условиях перерабатывающих предприятий нами разработана и апробирована практически безотходная технология переработки томатов, заключающаяся в получении томатного сока из мякоти, жирного масла и белка семян, пищевого красителя из кожицы (рис. 1).

Рисунок 1 Принципиальная схема комплексной переработки Томаты двукратно мыли в унифицированных моечных машинах типа КУМ–1, АЭ–КМБ до полного удаления загрязнений и инспектировали на конвейере типа Т1-КТ2В с душевым ополаскиванием. Расход воды – 1 м3 на 1 т сырья. Затем томаты подвергали кратковременному подмораживанию (кожицы) или обрабатывали острым паром, а затем "подорванную" кожицу удаляли с помощью щеточной моечной машины. После этого томаты направляли на изготовление натуральных томатов в томатном соке, а другую часть дробили на дробилках с семяотделителем типа Т1-КОС75 или Т1КОСзатем нагревали до 60 С в трубчатом подогревателе типа ПТУ-5 и протирали на протирочной машине типа Т1-КП2У с диаметром отверстий сит 1,2-1,5 мм и 0,7-0,8 мм. Финиширование томатной массы осуществляли через сита с диаметром отверстий 0,4 мм.

Томаты, выращенные в южном регионе Дагестана в полной мере обогащены полезными компонентами. В плодах таких томатов содержатся 5-6 % сухих веществ, в том числе 0,13 пектина, 0, клетчатки, 0,5 органических кислот; 0,6 минеральных веществ и т.д.

Томаты, выращенные в горах, на почве, с большим содержанием кальция, отличаются повышенной плотностью тканей и длительной сохраняемостью [3].

Также нами разработаны инновационные технологии производства томатного сока и томатной пасты.

Существующие способы получения томатного сока из свежих томатов имеет ряд существенных недостатков.

Целью работы является повышение качества томатного сока, снижение количества отходов при его производстве, получение томатных семян в свежем виде для использования в качестве посадочного материала, и возможность регулирования количества мякоти в готовом томатном соке.

Поставленная цель достигается тем, что томаты после инспекции дробят, отделяют семена на семяотделителе без тепловой обработки, после чего томатную массу центрифугируют для получения томатного сока, затем оставшиеся мякоть и кожицу концентрированных томатопродуктов [4].

Красные томаты после мойки и инспекции дробят при помощи дробилок, полученную дробленую массу томатов пропускают через машину «семяотделитель», где томатные свежие семена отделяются от массы мякоти, сока и кожицы томатов. Полученную томатную массу без томатных семян центрифугируют, отделяя при этом томатный сок, Количество мякоти в соке регулируется частотой вращения центрифуги: при частоте вращения n = 8-12 об/сек количество мякоти в соке достигает до 30%, что соответствует требованиям.

После центрифугирования оставшиеся мякоть и кожицу томатов нагревают до 60оС и протирают на протирочной машине. Нами была проведена экспериментальная работа по определению процента отходов при тепловой обработке при различных температурах (5080оС) и количество отходов при 60оС было минимальное.

Полученная мякоть томатов после протирания была использована при производстве концентрированных томатопродуктов.

Полученный томатный сок нагревали до 125 оС, выдерживали в течение 70 сек, охлаждали до 98100оС и расфасовали в стеклотару.

Качественные показатели томатного сока, полученного по существующему и предлагаемому способам представлены в таблице 1.

Таблица 1 Качественные показатели томатного сока, полученного по существующему и предлагаемому способам витамина С, мг% Томатный сок, полученный по предлагаемому способу производства по качественным показателям лучше относительно томатного сока, полученного по существующему способу. На рисунках 3 и 4 показано содержание БАВ в томатном соке Следующей ответственной операцией была разработка инновационной технологии концентрирования томатных продуктов.

Концентрированные томатопродукты представляют собой протертую, освобожденную от кожицы и семян уваренную под вакуумом томатную массу. К концентрированным томатным продуктам относятся томатный сок, томатное пюре и томатная паста.

Концентрация сухих веществ в томатном пюре обычно составляет 12, 15 и 20%, а в томатной пасте практически в два раза больше– 25, 30, и 40% [5]. На консервных предприятиях Дагестана выпускается также томатная паста с содержанием сухих веществ 27, 32 и 37%. [6]. Вкус и запах натуральные, свойственные уваренной томатной массе, без горечи, пригара, посторонних привкуса и запаха; для томатной пасты с добавлением соли - соленый вкус. Цвет концентрированных томатных продуктов красный, оранжево-красный или малиново-красный, характерный для томатных продуктов, равномерный по всей массе.

Для первого сорта допускается буроватый или коричневатый оттенок.

В готовом продукте нормируется массовая доля растворимых сухих веществ, массовая доля соли для соленой томатной пасты, массовая доля минеральных примесей, массовая доля тяжелых металлов.

Для производства концентрированных томатных продуктов на переработку поступают томаты в целом виде или томатная масса, получаемая на пунктах первичной переработки, расположенных в центре сырьевой зоны. Для уваривания томатной пульпы до массовой доли сухих веществ 12, 15 и 20 % применяют выпарные аппараты, изготовленные из нержавеющей стали или покрытые изнутри кислотоустойчивой и термостойкой эмалью. Внутри корпуса установлена нагревательная змеевиковая камера, куда подается пар давлением 0,08...0,12 МПа. Томатная масса температурой 90... 95 оC загружается в аппарат сверху через загрузочный люк, а разгружается готовый продукт снизу. Выпаривание происходит при непрерывном доливе массы и поддержании слоя продукта над змеевиками около мм. Когда массовая доля сухих веществ будет на 2...3 % ниже требуемой, долив прекращают и заканчивают варку. Наиболее эффективным оборудованием для концентрирования томатной массы являются вакуум-выпарные установки, работающие по схеме противотока.

Недостатками традиционных способов концентрирования томатопродуктов является большая продолжительность процесса концентрирования, которая даже в самых современных выпарных установках составляет более 35 мин., что ухудшает качество готового продукта. Это связано с тем, что коэффициент теплопередачи по мере концентрирования раствора значительно уменьшается из-за увеличения вязкости и низких скоростях рабочей среды относительно поверхности теплопередачи.

Нами предложено сократить продолжительность процесса концентрирования путем увеличения коэффициента теплопередачи от поверхности теплопередачи к увариваемой томатной массе за счет увеличения скорости последней относительно поверхности теплопередачи и удаления влаги из раствора путем ее самоиспарения при низких давлениях [7].

Поставленная цель достигается тем, что томатную пульпу в потоке нагревают в трубчатом теплообменнике до 125°С и охлаждают при низких давлениях (до 101 кПа.) до 50-60°С, при этом за счет самоиспарения раствора влага в виде вторичного пара удаляется.

Предлагаемый способ концентрирования осуществляют следующим образом: томатную пульпу после протирания и финиширования (тонкого измельчения) при помощи насосов прогоняют через трубчатый теплообменник и нагревают до 125°С, после чего нагретая пульпа попадает в сепаратор, работающий под вакуумом около 93 кПа. В сепараторе за счет самоиспарения удаляется определенная часть влаги и раствор концентрируется; далее этот процесс нагрева до 125°С и охлаждение в вакууме до 50-60°С повторяют примерно 15-16 раз и достигается 30% концентрация томатной массы. Такое выполнение способа позволяет сократить время пребывания томатной массы в установке более чем 4-5 раз и улучшить качество готовой томатной пасты.

После 16-кратного подогрева и концентрирования достигается 30% концентрация томатной массы.

Полезные свойства томатопродуктов очень многогранны, так они обладают свойствами антидепрессанта, регулируют работу нервной системы, а благодаря серотонину (гормону счастья) улучшают настроение. Томаты обладают антибактериальными и противовоспалительными свойствами, благодаря содержанию фитонцидов, полезны для пищеварительной системы, так как они улучшают пищеварение и обмен веществ, служат хорошим диуретиком при болезнях почек и мочевого пузыря, помогают при астении, атеросклерозе, азотемии, расстройствах кишечника.

Увеличение количества томатопродуктов, содержащих каротиноид ликопин, помогает предупредить заболевания сердца и улучшает работу мозга.

1. Патент РФ № 2116736. Способ производства томатного сока /В.Ф.Добровольский. Заявлено 08.08.1997. Опубликовано 10.08.1998.

2. Патент РФ № 2403821. Способ получения консервированного супа-пюре из томатов /Т.А.Исмаилов, М.Э.Ахмедов. Заявлено 25.05.2009. Опубликовано 20.11.2010.

3. Патент РФ № 2403709. Растения томатов, имеющие высокие уровни устойчивости /Ван Кан Йоханнес. Заявлено 24.10.2005.

Опубликовано 20.11.2010.

4. Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2010111502, МПК А 23 L 3/04. Способ производства томатного сока / М.С. Мурадов, А.М.Гаджиева от 9.06.2011. Заявлено 23.03.2010.

5. Личко Н.М. Технология переработки продукции растениеводства. – М.: КолосС, 2008. 616с.

6. Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2009149234/13, МПК А 23 L 3/04. Способ получения концентрированных томатопродуктов /М.С. Мурадов, А.М.Гаджиева от 11.03.2011. Заявлено 28.12.2009.

7. Решение о выдаче патента РФ на изобретение по заявке № 2010118185 Способ стерилизации томатного сока в металлической цилиндрической таре №13 /М.С.Мурадов, С.М.Мурадов, А.М.Гаджиева. Заявлено 05.05.2010.

ПАТЕНТНЫЙ И МАРКЕТИНГОВЫЙ АНАЛИЗ

РАЗРАБОТКИ «ОСЦИЛЛИСТОРНЫЙ СЕНСОР

МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ С ЧАСТОТНЫМ

Томский государственный университет систем управления и Датчики магнитного поля появились в эпоху становления электротехники и остаются востребованными до сих пор. Измерения магнитного поля играют важную роль при исследованиях электрических машин, аппаратов, трансформаторов, при испытаниях магнитных материалов, в геологии, археологии, астрофизике, навигации, биологии и медицине, сейсмологи и других областях человеческой деятельности. Сегодня существует большое количество разнообразных приборов и способов измерения характеристик магнитного поля, существующих в условиях жесткой конкуренции, при этом, изготовленных по различным принципам, и измеряющих определенный диапазон значений магнитного поля, который зависит от области применения датчиков. Поэтому разработка и изготовление новых устройств измерения значений магнитного поля, обладающих сильными конкурентными преимуществами, является актуальным.

Современная твердотельная электроника развивается по двум основным направлениям: интегральная электроника (микроэлектроника) и функциональная электроника. Осциллисторный сенсор магнитного поля относится к элементам функциональной электроники [1] и разработан на основе осциллисторного эффекта.

Технические характеристики сенсора приведены в работе [2].

Осциллисторный сенсор магнитного поля с частотным выходом работоспособен в интервале температур от -196 оС до +63 оС. В настоящей работе рассматриваются данные для условий комнатной температуры окружающей среды. В этих условиях измерительная характеристика f(B) линейная, измерительный диапазон 1,43 - 2,45 Тл при питании в виде прямоугольных импульсов напряжения U*=40 В, чувствительность df/dB=110 кГц/Тл.