Модель системных изменений многоуровневого инженерного образования в контексте повышения качества

Исследованы, конкретизированы и обоснованы качественные теоретико-методологические изменения всех уровней инженерного образования.

МОДЕЛЬ  СИСТЕМНЫХ  ИЗМЕНЕНИЙ
МНОГОУРОВНЕВОГО  ИНЖЕНЕРНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ
В  КОНТЕКСТЕ  ПОВЫШЕНИЯ  КАЧЕСТВА

Оглавление 
 

1 

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации 
Сибирский федеральный университет 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
МОДЕЛЬ  СИСТЕМНЫХ  ИЗМЕНЕНИЙ 
МНОГОУРОВНЕВОГО  ИНЖЕНЕРНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ 
В  КОНТЕКСТЕ  ПОВЫШЕНИЯ  КАЧЕСТВА 
 
 
 
Монография  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Красноярск 
СФУ 
2019 

Оглавление 
 

2 

УДК 378.095 
ББК 74.484.4 
       М744  
 
 
 
К о л л е к т и в  а в т о р о в: 
С. И. Осипова (отв. ред.), Н. В. Гафурова, А. Д. Арнаутов,  
Т. П. Бугаева, В. И. Лях, О. Ю. Шубкина 
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы: 
В. В. Кольга, доктор педагогических наук, кандидат технических наук, 
доцент, профессор кафедры летательных аппаратов ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени М. Ф. Решетнёва»;  
Н. В. Миронкина, кандидат технических наук, доцент, руководитель 

партнерских программ корпоративного университета ОАО «Красноярский 
завод цветных металлов им. В. Н. Гулидова» 
 
 
 
 
 
 
 
М744           Модель системных изменений многоуровневого инженерного 
образования в контексте повышения качества : монография /        
С. И. Осипова (отв. ред.), Н. В. Гафурова, А. Д. Арнаутов [и др.]. – 
Красноярск : Сиб. федер. ун-т, 2019. – 160 с. 
ISBN 978-5-7638-4084-1 
 
Исследованы, конкретизированы и обоснованы качественные теоретикометодологические изменения всех уровней инженерного образования.  
Предназначена работникам научно-образовательных организаций, аспирантам, докторантам и специалистам в области организации и управления сферой профессионального образования. 
 
 
Электронный вариант издания см.: 
http://catalog.sfu-kras.ru 
УДК 378.095  
ББК 74.484.4 
 
ISBN 978-5-7638-4084-1                                                           © Сибирский федеральный  
                                                                                                         университет, 2019 

Оглавление 
 

3 

 
ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
 
ВВЕДЕНИЕ .......................................................................................................... 5 
 
Г л а в а  1.  ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 
                     СИСТЕМНЫХ  ИЗМЕНЕНИЙ ..................................................... 7 
1.1. Качество инженерного образования  
       как предмет анализа ............................................................... 7 
1.2. Ориентиры нового инженерного образования  
       соответственно фундаментальным  
       изменениям современности ................................................ 14 
1.3. Методологические подходы  
       и принципы концепции системных изменений  
       в многоуровневом инженерном образовании ................... 18 
 
Г л а в а  2.  СОДЕРЖАТЕЛЬНО-СМЫСЛОВОЕ  РАСКРЫТИЕ  
                     КОНЦЕПТУАЛЬНЫХ  ПОЛОЖЕНИЙ  
                      ПО  УРОВНЯМ  ОБРАЗОВАНИЯ ............................................ 22 
2.1. Концепция системных изменений.   
       Довузовский уровень ........................................................... 22 
2.2. Концепция системных изменений.  
       Уровень бакалавриата ......................................................... 27 
2.3. Концепция системных изменений.   
       Уровень магистратуры ........................................................ 32 
2.4. Верификация концепции ..................................................... 36 
2.5. Модель системных изменений ........................................... 37 
 
Г л а в а  3.  КАДРОВОЕ  ОБЕСПЕЧЕНИЕ .................................................... 51 
3.1. Андрагогические принципы ............................................... 51 
3.2. Образовательные дефициты  
       и потребности преподавателей ........................................... 54 
3.3. Профессиональная переподготовка преподавателей ....... 61 
 
Г л а в а  4.  ИНФОРМАЦИОННО-ОБРАЗОВАТЕЛЬНАЯ  СРЕДА  
                     ПОДГОТОВКИ  БАКАЛАВРОВ-МЕТАЛЛУРГОВ ................ 67 
4.1. Дисциплина «Информационные сервисы» ....................... 67 

Оглавление 
 

4 

4.2. Информационная среда проектной деятельности ............ 79 
4.2.1. STEM-модуль «Инженерный кластер» ................... 79 
4.2.2. Проектная деятельность ............................................ 83 
 
Г л а в а  5.  МОДЕЛЬ УЧЕБНОГО ПЛАНА   
КАК  ОРГАНИЗАЦИОННО-СОДЕРЖАТЕЛЬНАЯ  
ДОМИНАНТА  ОБЕСПЕЧЕНИЯ  КАЧЕСТВА  
ИНЖЕНЕРНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ ......................................... 87 
5.1. Требования к компетенциям   
       будущих бакалавров-инженеров ........................................ 87 
5.2. Обоснование условий рациональной организации  
       подготовки будущих инженеров в соответствии  
       с международными требованиями  
       к их компетенциям ............................................................... 91 
5.3. Разработка модели учебного плана   
       как организационно-содержательная доминанта   
       обеспечения качества инженерного образования ............ 97 
5.4. Мониторинг сформированности компетенций ............... 109 
 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ............................................................................................... 112 
 
СПИСОК  ЛИТЕРАТУРЫ .............................................................................. 114 
 
ПРИЛОЖЕНИЯ ............................................................................................... 124

Введение 
 

5 

 
ВВЕДЕНИЕ 
 
 
Становление инновационной российской экономики, обеспечение её 
конкурентоспособности существенно зависит от подготовки новых инженерных кадров. 
Устранение разрыва в системе «требование рынка труда – образовательная услуга» в контексте инженерного образования актуализирует ряд 
проблем как внутренних для системы образования, так и внешних, связанных с необходимостью перехода к открытой системе. Вектор открытости, 
с одной стороны, имеет направленность на использование внешних образовательных ресурсов высокого качества, а с другой – определяет способы 
и методы взаимодействия всех стейкхолдеров, заинтересованных в повышении качества инженерного образования в соответствии с международными требованиями. 
Синтез проблем и возможностей внутреннего и внешнего характера 
в повышении качества инженерного образования с учетом отечественного 
и международного опыта, ориентацией на требования компетентностного 
подхода, идеи непрерывности и преемственности в многоуровневом инженерном образовании, использование сетевого взаимодействия с образовательными организациями и базовыми предприятиями определяет необходимость теоретико-методологического обоснования системных изменений 
во всех компонентах образовательной системы:  
● практико-профессиональный акцент в содержании образования, 
освоение которого осуществляется в проектной деятельности, способствующей формированию проектно-внедренческой компетентности; 
● подготовка кадрового потенциала, способного к изменениям 
и осуществлению инноваций в образовании; 
● разработка методов, средств и технологий ориентационносодержательного сетевого взаимодействия. 
Организация подготовки выпускников вуза, востребованных профессиональной реальностью, на основе системного подхода в многоуровневом 
инженерном образовании приводит к сущностным изменениям образовательной программы в части соответствия её вызовам современности, реализации эффективных технологий обучения эпохи глобального инновационного уклада, заменяя культуру усвоения знаний на культуру поиска, 
опережения, обновления. 

Введение 
 

6 

В данной монографии исследуются вопросы повышения качества 
инженерного 
образования. 
Представлен 
теоретико-методологический          
аспект проектирования модели системных изменений в инженерном образовании в контексте повышения его качества.  

1.1. Качество инженерного образования как предмет анализа 
 

7 

 
Г л а в а  1 

 
ТЕОРЕТИКО-МЕТОДОЛОГИЧЕСКОЕ  
ОБОСНОВАНИЕ  
СИСТЕМНЫХ  ИЗМЕНЕНИЙ 
 
 
1.1. Качество инженерного образования  
как предмет анализа 
 
На постиндустриальном этапе развития России стратегической задачей, обеспечивающей её конкурентоспособность на международной арене, 
является повышение качества отечественного инженерного образования [87]. 
Международные стандарты качества управления серии ИСО 9000 
определяют родовое понятие «качество» через совокупность свойств          
(качеств) продукции (услуги), которая потенциально или реально в определенной мере способна удовлетворить запросы потребителя при использовании по назначению. Качество представляет собой категорию, раскрывающую сущность объекта, его видовой признак и проявляется через комплекс 
свойств. Эта категория неотделима от сущности объекта, представляет          
собой его видовой признак, проявляющийся в комплексе свойств [65]. Образование как процесс определяет философский словарь [84]. 
Родовидовое понятие «качество образования» синтезирует в себе 
сущностные характеристики феномена «качество». В приложении к образованию как области применения В. А. Болотов, Н. Ф. Еремова определяют 
термин «качество образования» как комплексный показатель, характеризующий условия и реально достигаемые результаты образовательного 
процесса по соответствию их нормативным требованиям и ожиданиям общества и личности [13]. 
Педагогический энциклопедический словарь определяет качество 
образования как качество знаний. В Федеральном законе «Об образовании 
в Российской Федерации» качество образования трактуется шире: «комплексная характеристика образовательной деятельности и подготовки обучающегося, выражающая степень их соответствия федеральным государственным образовательным стандартам, федеральным образовательным 
требованиям и (или) потребностям физического или юридического лица, 
в интересах которого осуществляется образовательная деятельность, в том 
числе степень достижения планируемых результатов образовательной программы» [89]. 

Г  л а в а  1.  Теоретико-методологическое обоснование системных изменений 
 

8 

В материалах Европейского Союза приводится развернутое, но неконкретное определение понятия «качество», которое в рамках Болонского 
процесса преобразований образовательных систем становится востребованным: «Качество образования является понятием, характеризующимся 
многочисленными аспектами и в значительной мере зависящим от контекстуальных рамок данной системы, институальных задач или условий 
и норм в данной дисциплине» [78]. 
Федеральные государственные образовательные стандарты высшего 
образования (ФГОС ВО) определяют образовательные результаты через 
сформированные компетентности обучающихся, относящиеся к профессиональной и личностной сферам. Достижение этого результата обеспечивают определенные условия: 
● оптимальное содержание, соответствующее требованиям обеспечения достижения образовательных результатов в открытой системе образования [79; 86]; 
● адекватные технологии обучения, формирующие в деятельности 
заявленные обязательные результаты образования [10; 51; 54]; 
● соответствующие модели взаимодействия между участниками            
образовательного процесса, субъект-субъектные отношения в системе  
преподаватель-обучающийся, обеспечивающие становление субъектности 
обучающегося в процессе трансформации учебной деятельности в условиях 
саморазвития и самообразования [15; 42; 44; 58]; 
● материально-техническое обеспечение образовательного процесса; 
● современная информационно-обучающая среда; 
● достаточная 
квалификация 
профессорско-преподавательского          
состава. 
Государственная значимость повышения качества инженерного образования обоснована ориентацией России на инновационный технологический путь развития и определяется развитием техники и технологии для 
модернизации базиса экономики, ее промышленного сектора. 
Углубляющаяся и расширяющаяся изменчивость техники и технологий приводит к тому, что жизненный цикл технологий по продолжительности сопоставим со сроками подготовки инженерных кадров, а иногда 
и меньше их. Поэтому полученное образование требует постоянного           
обновления. 
Здесь необходимо учитывать, что технократическая парадигма образования ориентирует выпускника на адаптацию к конкретной профессиональной среде настоящего времени. Современные требования к специалисту 
обеспечивает гуманистическая парадигма инженерного образования, ценностью в которой является обучающийся как движущая сила собственного 

1.1. Качество инженерного образования как предмет анализа 
 

9 

личностного и профессионального развития, она ориентирует на саморазвитие и самоопределение в системе личностно значимых ценностей [50]. 
Ю. Ветров, Т. Майборода, опираясь на изменчивость и устаревание 
знаний, определяют необходимость формирования не конкретных знаний, 
а методологии познания, формирования целостной картины мира. 
Среди 
этапов 
профессионального 
образования, 
отмеченных 
О. В. Долженко (рецептурный, научности, фундаментальности, методологизации, гуманитаризации), значимыми для обеспечения качества инженерного образования на современном динамичном этапе развития цивилизации являются этап методологизации и гуманитаризации. 
Этап методологизации в условиях неоднократного качественного 
изменения технологий за время профессиональной подготовки инженера 
ориентирует обучающегося на формирование так называемого преобразующего интеллекта на основе освоения методологии исследования, проектирования и управления в соответствии с поставленными целями. 
Гуманитаризация дополняет методологическую подготовку и актуализирует проблему развития личностных качеств будущего инженера. 
Можно признать обоснованной применяемую в США, Великобритании, Канаде, Австралии оценку качества инженерного образования через 
оценку образовательных программ (как необходимое обеспечение условий 
образовательного процесса) посредством аккредитационных процедур, 
а также персональную сертификацию каждого инженера, показывающую 
реально освоенный пласт научно-технических знаний и компетенций субъектом образовательного процесса. 
Стратегическая значимость проблемы повышения качества инженерного образования проявляется в создании международными сообществами профессионального инженерного образования национальных систем 
сертификации [126; 127; 130; 131]: 
● Канадский Совет профессиональных инженеров (CCPE). 
● Инженерный Совет Великобритании (ECUK). 
● Институт инженеров Австралии (IEAust). 
● Институт профессиональных инженеров Новой Зеландии (IPENZ). 
● Институт инженеров Ирландии (IEI). 
● Институт инженеров Гонконга (HKIE). 
● Институт инженеров Малайзии (IEM). 
● Ассоциация профессиональных инженеров Кореи (KPEA). 
Общественно-профессиональную аккредитацию образовательных 
программ в международном сообществе осуществляют ряд советов и институтов: 
● Аккредитационный совет в области техники и технологии (ABET). 
● Канадский инженерный аккредитационный совет (CEAB). 

Г  л а в а  1.  Теоретико-методологическое обоснование системных изменений 
 

10 

● Инженерный Совет Великобритании (ECUK). 
● Японский Совет по аккредитации инженерного образования           
(JABEE). 
● Институт инженеров Австралии (IEAust). 
● Институт инженеров Ирландии (IEI). 
● Институт инженеров Гонконга (HKIE). 
● Институт инженеров Малайзии (IEM). 
● Институт профессиональных инженеров Новой Зеландии (IPENZ) 
[99; 101; 102; 103]. 
Для оценки сформированности профессиональных компетенций выпускников, например корпорация IABEE (Япония), выделяет: 
● способности и интеллектуальные навыки решать инженерные проблемы с глобальной и междисциплинарной точек зрения; 
● понимание влияния инженерных решений на общество и окружающую среду, осознание ответственности инженера перед обществом 
(инженерная этика); 
● способность применять естественнонаучные, математические знания и знания в области информационных технологий; 
● способность применять инженерные знания и решать актуальные 
инженерные задачи; 
● способности проектирования, позволяющие удовлетворять нужды 
общества с использованием различных областей знаний; 
● навыки общения на родном языке, включающие письменные навыки, 
умения делать презентации, участие в дискуссиях, в том числе в интернациональном контексте; 
● способность самостоятельно учиться и поддерживать знания на определенном уровне; 
● способность работать в условиях недостатка информации. 
Для оценки качества подготовки выпускников Ассоциация инженерного образования России (АИОР) выделяет следующие знания, умения 
и способности: 
● способность 
применять 
естественнонаучные, 
математические 
и инженерные знания; 
● способность планировать и проводить эксперимент, фиксировать, 
анализировать и интерпретировать данные; 
● способность проектировать процессы или системы в соответствии 
с поставленными целями; 
● способность работать в междисциплинарном коллективе; 
● способность формулировать и решать инженерные проблемы; 
● способность осознавать профессиональные и этические обязанности; 
● нацеленность на победу; 

1.1. Качество инженерного образования как предмет анализа 
 

11 

● широкая эрудиция, необходимая для понимания глобальных и социальных последствий инженерных решений; 
● понимание необходимости и умение учиться постоянно; 
● знание и понимание современных общественных, политических 
и научно-технических проблем; 
● умение применять навыки и изученные методы в инженерной 
практике. 
Анализ содержания информации (см. таблицу) показывает, что          
системы оценки качества инженерного образования в основе своей сопоставимы. Здесь следует заметить, что знания и умения по определению 
компетенции входят в её структуру, а сама компетентность формируется 
в терминах «способность» и «готовность» к продуктивной деятельности 
в определенной сфере. 
Анализ перечня компетенций для инженера-технолога, представленного в документе «Профили профессиональной компетенции» в Версии 3: 
21 июня 2013 г. Международным инженерным альянсом, позволяет классифицировать их по группам. 
Ориентация деятельности инженера-технолога на стратегию устойчивого развития: 
ТС6: учитывать предсказуемые последствия прикладной деятельности для общества, культуры и окружающей среды в целом, внимательное 
отношение к необходимости разумного использования ресурсов; 
ТС7: следовать всем правовым и нормативным требованиям и обеспечивать защиту здоровья общества и безопасности в ходе ведения деятельности; 
ТС13: ответственность за принятие решения в частности или во всей 
получившей широкое определение деятельности. 
Уровень личностного развития: 
ТС8: соблюдение этических норм в ходе ведения деятельности; 
ТС10: четкая коммуникация в ходе деятельности; 
ТС11: участие в непрерывном профессиональном развитии (CPD) в 
объеме, достаточном для расширения компетенций. 
Компетенции профессиональной деятельности: 
ТС1: понимание и применение знаний, используемых в общепринятых и используемых методах, процессах, системах и методологиях; 
ТС8: понимание и применение знаний, используемых в общепринятых и используемых методах, процессах, системах и методологиях, характерных для сферы полномочий; 
ТС3: установление, прояснение и анализ получивших широкое определение проблем;