Инженерная дидактика

Министерство науки и высшего образования  
Российской Федерации 

Уральский федеральный университет 
имени первого Президента России Б. Н. Ельцина 

О. И. Ребрин, И. И. Шолина

Инженерная дидактика

М о н о г р а ф ия

Екатеринбург 
Издательство Уральского университета 
2021 

УДК 37.02
ББК 74.02
         Р31 

Рецензенты:
д-р пед. наук, проф., акад., проф. кафедры высшей математики 
Н. П. Пучков (Тамбовский государственный технический универ- 
ситет); 
канд. пед. наук, доц., доц. кафедры техники и технологии производства 
нанопродуктов А. И. Попов (Тамбовский государственный 
технический университет); 
д-р техн. наук, проф. В. П. Шкодырев (Санкт-Петербургский политехнический 
университет Петра Великого) 

Научный редактор — д-р филос. наук, проф. Ю. Р. Вишневский 

Фотографии и фотомонтаж выполнены А. В. Шолиным, фотография 
вкладки на с. 4 — В. А. Петровым, иллюстрации — В. А. Мироновой

Р31
Ребрин, О. И.
Инженерная дидактика / О. И. Ребрин, И. И. Шолина ; М-во 
науки и высш. образования РФ. — Екатеринбург : Изд-во Урал.  
ун-та, 2021. — 131, [1] с. : [20] c. отд. ил.

ISBN 978-5-7996-3270-0

Монография предназначена для тех, кто проектирует и реализует образова-
тельные программы.
Представленные материалы будут полезны при создании совместных образо-
вательных программ, в т. ч. с зарубежными университетами, использовании сете-
вых форм реализации образовательного процесса, для прохождения профессио-
нально-общественной и международной аккредитации.
Табл. 1. Рис. 14. Прил. 1.
УДК 37.02
ББК 74.02

ISBN 978-5-7996-3270-0
© Ребрин О. И., Шолина И. И., 2021
© Оформление. Уральский 
     федеральный университет, 2021

Оглавление

Оглавление

Введение ...................................................................................................... 5

1. Этапы проектирования образовательной программы ........................... 9
1.1. Особенности используемой терминологии .................................... 9
1.2. Проектирование образовательной программы —  
шаг за шагом ......................................................................................... 11
1.2.1. Концепция программы ............................................................. 12
1.2.2. Компетентностный портрет выпускника ................................ 13
1.2.3. Профессиональные компетенции ............................................ 15

2. Тренды развития инженерного образования ....................................... 19
2.1. Цифровые компетенции инженера ............................................... 20
2.2. Системный инжиниринг ............................................................... 21
2.3. Международная инициатива модернизации  
инженерного образования CDIO .......................................................... 21
2.4. Инженер-2030 ................................................................................ 24
2.4.1. Инженер-исследователь ........................................................... 28
2.4.2. Системный интегратор (коннектор) ....................................... 28
2.4.3. Инноватор ................................................................................ 29
2.4.4. Контекстный инженер ............................................................. 29
2.5. Особая образовательная среда — «Хаб знаний МойОфис» .......... 30
2.6. Язык инженерии ............................................................................ 31

3. Модели образовательных программ ..................................................... 35
3.1. Практико-ориентированный (прикладной) бакалавриат ............... 37
3.2. Гармонизированные программы СПО — ВО ................................ 38
3.3. Инженерная магистратура ............................................................ 41

ИНЖЕНЕРНАЯ ДИДАКТИКА

3.4. Исследовательские (академические) образовательные  
программы ............................................................................................ 44
3.5. Модели широкого многопрофильного образования .................... 46
3.6. Магистратура в Делфтском технологическом университете ....... 50

4. Модульная структура образовательной программы ............................ 55

5. Методология результатов обучения ...................................................... 60

6. Технологии активного обучения ........................................................... 66

7. Оценка достижения результатов обучения ........................................... 71

8. Организация образовательного процесса ............................................ 77
8.1. Индивидуальные образовательные траектории ........................... 78
8.2. «Островная» модель организации образовательного  
процесса ................................................................................................ 79
8.3. Сетевые формы реализации образовательных программ ............ 83
8.3.1. Модели реализации образовательных программ  
в сетевой форме между техническими университетами .................. 86
8.3.2. Модель «натуральный обмен» ................................................. 87
8.3.3. Модель «аутсорсинг» ................................................................ 88
8.3.4. Модель «индивидуальный выбор» ........................................... 89
8.3.5. Модель «карусель» .................................................................... 89
8.3.6. Модели для реализации в сетевой форме  
образовательных программ между университетами  
и предприятиями-партнерами .......................................................... 90
8.3.7. Программы специализированной подготовки ........................ 92

9. Обеспечение качества образовательных программ ............................. 95
9.1. Стандарты и рекомендации гарантии качества  
в Европейском пространстве высшего образования (ESG) ................ 98
9.1.1. Политика гарантии качества ................................................. 100
9.1.2. Разработка и утверждение программ .....................................101
9.2. Самообследование образовательной программы ...................... 103
9.3. Международная аккредитация образовательных программ ......107

Заключение ............................................................................................. 111

Приложение (справочное) ...................................................................... 113

Список библиографических ссылок  ....................................................... 125

Введение

Введение

М

ногочисленные дискуссии, обсуждения в различных фор-
матах и даже принятые на государственном уровне про-
граммы и документы не сделали проблему подготовки ин-
женерных кадров менее актуальной. Острота проблемы прежде всего 
ощущается теми, кто связан с решением производственных задач 
как в масштабах крупных корпораций, так и в сфере малого и сред-
него бизнеса. Сложность решения этих задач на современном эта-
пе развития российской экономики определена, с одной стороны, 
необходимостью безотлагательного перехода на новый уровень тех-
нологического развития, с другой — дополнительными проблемами 
санкционного давления и связанного с этой позицией импортозаме-
щения. Обусловленный пандемией коронавируса спад производства 
дополнительно усугубит ситуацию на ближайшие годы.
Еще одной, казалось бы, заинтересованной стороной в решении 
проблемы подготовки инженерных кадров являются образователь-
ные организации, прежде всего вузы. Для вузовского сообщества, 
однако, эта проблема не имеет столь критически важного значения, 
как для производственников, поскольку механизм государственно-
го финансирования вуза достаточно инертен и в большинстве слу-
чаев лишь формально связан с актуальными запросами бизнеса. Ко-
нечно, университеты, во всяком случае на уровне руководства, также 
стараются включиться в решение проблемы, инициируя изменения 
в инженерном образовании, но недостаточная заинтересованность 
основной массы преподавательского состава в резких переменах ча-
сто демпфирует планируемые перемены.

ИНЖЕНЕРНАЯ ДИДАКТИКА

Одним из путей повышения эффективности участия вузов в подготовке 
инженерных кадров может стать агитационно-просветительская 
работа, направленная на вовлечение преподавателей в круг сторонников 
перемен, готовых к отказу от многолетних стереотипов, 
способных воспринимать и использовать в педагогической практике 
новые подходы. То, что такие люди есть, показала ситуация с вынужденным 
переходом на новые электронные образовательные технологии. 
Важно поддержать этот мотивационный настрой к инновациям 
в образовании, осмыслить полученный практический опыт, 
выделить лучшее, определить перспективы и направления дальнейшего 
развития.
Проектирование образовательных программ является одним 
из важнейших этапов в подготовке инженерных кадров, отвечающих 
запросам развивающихся отраслей промышленности. Именно 
он определяет успех всего достаточно длительного образовательного 
процесса. Каждый шаг проектирования имеет свои особенности 
и логическую связь с предшествующим и последующим действием 
разработчиков программы. К сожалению, наиболее распространен-
ным подходом для решения задачи актуализации существующей или 
создания новой программы является опережающая остальные задачи 
верстка учебного плана, которая зачастую сводится к перестановке 
или, за редким исключением, дополнению уже известных дисциплин. 
Причины такого упрощенного подхода известны: актуализация про-
граммы — это дополнительная, как правило, неоплачиваемая нагруз-
ка на и без того занятого преподавателя, ограниченное время необхо-
димого исполнения, желание сохранить работающие в предыдущих 
программах кадры и т. п. Кроме того, и выбор имеющихся в вузе дис-
циплин для конструирования программы невелик, создание же но-
вой дисциплины требует времени и существенных усилий. Ставшее 
сегодня нормой использование онлайн-курсов, размещенных на раз-
личных образовательных платформах, расширяет возможности смыс-
лового проектирования образовательных программ, но встречает 
определенное сопротивление в преподавательской среде. Тому есть 
два резона. Во-первых, пресловутый страх потерять учебную нагруз-
ку и, как следствие, долю ставки, во-вторых, возможно оправданное, 
недоверие к новой технологии и ее эффективности для ряда дисци-
плин программы. Внушающая меньшие опасения технология смешан-
ного обучения, т. е. сочетание теоретической онлайн-части и контакт-

Введение

ных практических занятий, сохраняет ограничения по разнообразию 
контента, поскольку, как правило, реализуется для онлайн-курсов, 
разработанных в своем университете.
Достаточно давно известны и апробированы в мировой образова-
тельной практике подходы к последовательному, системному проек-
тированию и реализации образовательных программ.
Из существующего многообразия, на наш взгляд, выделяется ме-
тодология результатов обучения, обеспечивающая целостный под-
ход к формированию компетенций (LOLA, AHELO) [1, 2], получив-
шая свое развитие во всемирной инициативе CDIO.
Непосредственное участие авторов монографии в проектах и ме-
роприятиях OECD, ERASMUS, CDIO и др., погружение в общую про-
блематику инженерного образования, обсуждение идей и концепций, 
апробация методик и выработка рекомендаций явилось движущей 
силой изменений в образовательных практиках Высшей инженер-
ной школы.
Идеи и рекомендации были использованы и развиты в процессе 
проектирования и реализации образовательных программ как 
УрФУ, так и других университетов, они показали свою работоспособность 
и активно используются коллегами в образовательной практике. 
Краткое изложение накопленного опыта и явилось целью создания 
этой монографии.
Конечно, для создания эффективных программ требуется мотивация 
читателей, их желание действительно улучшить свое обучение, 
а не просто создать определенную «фальшь-панель», внешнюю видимость 
изменений. Другой составляющей успеха является желание 
и умение разработчиков программы трудиться в одной команде, слушать 
и слышать друг друга, находить компромиссные решения, работать 
на общий результат.
В монографии представлены алгоритмы проектирования и варианты 
реализации образовательной программы. В основу положен 
лучший опыт зарубежных и российских университетов.
Методология результатов обучения является тем универсальным 
языком, который позволяет понимать друг друга не только преподавателям 
программы, но и учитывать мнение представителей работодателей, 
недавних выпускников и студентов. Кроме того, методически 
грамотно сформулированные результаты обучения открывают 
путь к объективной и адекватной оценке успешности освоения про-

ИНЖЕНЕРНАЯ ДИДАКТИКА

граммы, позволяют создать интегрированный модульный учебный 
план, при котором образовательный процесс проходит без разрывов 
и повторений. Именно заданные результаты обучения определяют 
необходимое для их достижения содержание дисциплин, трудо- 
емкость освоения, выбор образовательной технологии.
Почти двадцать лет развивается инициатива модернизации инженерного 
образования (CDIO). За эти годы участниками инициативы, 
а это более ста университетов разных стран и континентов, накоплен, 
обобщен и рафинирован опыт организации и постоянного 
совершенствования инженерного образования, доступный для освоения 
и использования в любом техническом вузе.
Конечно, мировой опыт развития инженерного образования включает 
значительное количество и других достойных изучения направлений. 
Кроме того, каждый опытный методист и преподаватель имеет 
и собственную точку зрения на организацию, и требуемое содержание 
образовательного процесса. Потому представленные материалы 
не являются истиной в последней инстанции и уж тем более требованиями 
по созданию образовательных программ, а имеют целью 
лишь показать тот опробованный путь, который может помочь сэкономить 
время и силы при создании по-настоящему конкурентоспособных 
и востребованных образовательных программ.
Возможно, вызовет интерес эксперимент Высшей инженерной 
школы по созданию образовательных программ подготовки инженеров, 
описание которого представлено в приложении.

1. Этапы проектирования образовательной программы

1. Этапы проектирования 
образовательной программы

Особенности используемой терминологии  ■  Проектирование  
образовательной программы – шаг за шагом

1.1. Особеннос ти  
используемой терминологии
Н

еобходимо определиться со значением некоторых используемых 
терминов. Некоторую сложность представляет имеющееся 
разнообразие определений, часто обусловленное 
нюансами перевода английских слов. Существуют противоречия 
и в трактовках ряда понятий в европейской и отечественной литературе. 
Фактически для дальнейшего изложения нам потребуется 
разобраться в смысловом родстве и отличиях двух понятий — ком-
петенций и результатов обучения. Компетентностный подход, приня-
тый в качестве способа задания результата образовательного процес-
са, вошел в образовательную практику вместе с третьим поколением 
федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС). 
В ФЗ № 273 «Об образовании в РФ» (ст. 11) [3] сказано, что ФГОС 
включают в себя требования к результатам освоения основных об-
разовательных программ. В ФГОС эти требования сформулированы 
как набор различных блоков компетенций. Сделаем первую фикса-
цию: результаты освоения образовательной программы формулиру-
ются в терминах компетенций.

ИНЖЕНЕРНАЯ ДИДАКТИКА

Редакция действующих ФГОС 3++ содержит пункты, которые вво-
дят еще два близких по смыслу понятия — индикаторы компетенций 
и результаты обучения:
«Организация устанавливает в программе … индикаторы до-
стижения компетенций…» [4];
«Организация самостоятельно планирует результаты обучения 
по дисциплинам (модулям) и практикам, которые должны быть 
соотнесены с установленными в программе … индикаторами 
достижения компетенций» [4].
Представляется, что введение индикаторов компетенций являет-
ся избыточным звеном, поскольку, как сказано в ФГОС 3++: «Со-
вокупность запланированных результатов обучения по дисципли-
нам (модулям) и практикам должна обеспечивать формирование 
у выпускника всех универсальных, общепрофессиональных и про-
фессиональных компетенций, установленных программой» [4].  
Отсюда следует вторая фиксация: достижение результатов осво-
ения образовательной программы (компетенций) обеспечивается 
результатами обучения, относящимися к отдельным дисциплинам.
Перейдем к общепринятым определениям этих понятий.
Компетенция — способность применять знания, умения, опыт 
и личностные качества для успешной деятельности в определенной 
области; компетенция не может быть изолирована от конкретных 
условий ее реализации. Она одновременно связывает знания, уме-
ния, личностные качества и поведенческие отношения, настроен-
ные на условия конкретной деятельности.
Определение вполне созвучно европейским трактовкам, в которых 
компетенцию связывают с конкретной личностью и соответствую-
щими личностными качествами. Понятие же «результат обучения» 
относится к образовательной программе, точнее, к ее составным ча-
стям, и в большей степени ориентировано на конкретно сформулиро-
ванные требования, совокупность достижения которых способству-
ет формированию компетенций.
Результаты обучения — это формулировки того, что должен знать, 
понимать и быть в состоянии продемонстрировать обучающийся 
по освоении образовательной программы или ее части.
На наш взгляд, результаты обучения, соотнесенные с компетенци-
ями, и являются индикаторами их формирования.

1. Этапы проектирования образовательной программы

1.2. Проек тирование образовате льной 
программы — шаг за шагом

Процесс проектирования программы включает последователь-
ную реализацию ряда действий, которые представляют собой не ли-
нейную, а циклическую схему, ибо предполагает постоянное совер-
шенствование продукта в целом и отдельных его составных частей 
(рис. 1 и 2).

Рис. 1. Основные этапы проектирования образовательной программы 

Нужная последовательность и содержание этапов проектирова-
ния следующие: выявление потребностей — концепция програм-
мы — определение модели программы, профиля или направленности 
(стейкхолдеры и принципы работы с ними), определение результатов 
освоения (компетенций) — модульная структура — результаты об-
учения по дисциплинам — содержание дисциплин — образователь-
ная технология — инструментарий проверки — оценка трудоемкости 
и формирование структуры программы — учебный план — валидация 
и обратная связь — коррекция (цикл) — результаты освоения и т. п.

ИНЖЕНЕРНАЯ ДИДАКТИКА

Рис. 2. Цикл развития образовательной программы 

1.2.1. Концепция программы

В самом начале пути проектирования программы надо ответить 
на вопрос: зачем, с какой целью вы решили это сделать. В подавляю-
щем большинстве случаев ответ тривиален: исполнение приказа ру-
ководства, вызванного в свою очередь изменениями государствен-
ных нормативных документов. К сожалению, такая причина слабо 
мотивирует исполнителя к творческой и вдумчивой работе. Более 
перспективной является ситуация, когда мотивом актуализации или 
создания новой программы является предложение заказчика — по-
тенциального работодателя будущих выпускников, в особенности 
если предложение не остается благим пожеланием, а конкретизиру-
ется в договорных отношениях.
Хорошим стимулом для создателей программы является желание 
выйти на рынок образовательных услуг и предложить конкуренто-
способный образовательный продукт, способный приносить не толь-
ко моральный, но и материальный профит.