vovrВысшее образование в России (Vysshee obrazovanie v Rossii = Higher Education in Russia)Vysshee Obrazovanie v Rossii = Higher Education in Russia0869-36172072-0459Moscow Polytechnic University10.31992/0869-3617-2020-29-1-76-87vovr-2075Research ArticleИНЖЕНЕРНАЯ ПЕДАГОГИКАENGINEERING PEDAGOGYМатематическая подготовка инженеров на основе ФГОС 3 + +Mathematical Training ofEngineers in the Context of Transition to FSES 3++ТатьяненкоС. А.TatianenkoS. A.

Татьяненко Светлана Александровна - кандидат педагогических наук, доцент.

626150, Тобольск, Зона Вузов, № 5

Svetlana A. Tatianenko - Cand. Sci. (Education), Assoc. Prof.

5 Zona Vuzov, Tobolsk, 626150

tatyanenkosa@tyuiu.ruЧижиковаЕ. С.ChizhikovaE. S.

Чижикова Елена Сергеевна - кандидат педагогических наук, доцент.

626150, Тобольск, Зона Вузов, № 5

Elena S. Chizhikova - Cand. Sci. (Education), Assoc. Prof.

5 Zona Vuzov, Tobolsk, 626150

chizhikovaes@tyuiu.ruТобольский индустриальный институт (филиал) Тюменского индустриального университетаРоссияTobolsk Industrial University, branch of the Tyumen Industrial UniversityRussian Federation2020100220202917687Copyright © Татьяненко С.А., Чижикова Е.С., 20202020Татьяненко С.А., Чижикова Е.С.Tatianenko S.A., Chizhikova E.S.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vovr.elpub.ru/jour/article/view/2075

В статье рассматривается проблема математической подготовки инновационного поколения инженеров в условиях перехода на ФГОС 3++. Авторами выделены основные проблемы современного математического образования в России. Проведён анализ Федеральных государственных образовательных стандартов и рабочих учебных планов в разрезе требований к математической подготовке обучающихся по направлению 13.00.02 «Электроэнергетика и электротехника» в Тобольском индустриальном институте. В статье даётся авторское определение математической компетентности, формирование которой является целью математической подготовки инженера нового поколения, выделены её компоненты - Hard Skills и Soft Skills. На основе проведённого исследования предложена модель математической подготовки бакалавров технического вуза, опирающаяся на технологии STEM-образования, концепцию CDIO. Определено оптимальное содержание изучаемых разделов математических дисциплин, необходимое для успешного освоения учебного плана направления. Реализация модели предполагает использование в образовательном процессе инновационных форм и методов, направленных на формирование способностей планировать, проектировать, производить и применять сложные инженерные объекты, процессы и системы в условиях командной работы. Для определения сформированности математической компетентности выявлены критерии и показатели, на их основе выделены пять уровней сформированности математической компетентности (недостаточный, развивающийся, опытный, продвинутый, знаток). Предполагается, что внедрение разработанной модели позволит подготовить «инженерный спецназ», владеющий технологиями мирового уровня для решения прорывных производственных задач.

The article deals with the problem of the transformation of mathematical training of the innovative engineers’ generation during the transition to the Federal State Educational Standards 3++. Mathematical education plays a significant role in training of engineers. The authors highlight the main problems of modern mathematical education in Russia. The analysis of the Federal state educational standards and working curricula in the context of the requirements for the mathematical training of students in the field of study No. 13.00.02 “Electrical power engineering and electrical engineering” studying at Tobolsk Industrial Institute, branch of the Tyumen Industrial University was conducted. The article provides the authors’ definition of mathematical competence, the development of which is the purpose of the mathematical training of a new generation of engineers, considers such components of the mathematical competence as Hard Skills and Soft Skills. On the basis of the conducted research, a model of the mathematical training for bachelors of a technical university was proposed in the context of the transition to the FSES 3++ based on the innovative STEM education technologies and the CDIO concept. The article determines an optimal content of the studied sections of mathematical disciplines necessary for the successful mastering of the curriculum of the field. The implementation of the model involves the use of innovative forms and methods in the educational process aimed at development of the abilities to plan, design, produce and apply complex engineering objects, processes, and systems in modern teamwork conditions. To determine whether the mathematical competence has been well-formed, criteria and indicators were identified. On their basis, five levels of the formed mathematical competence were distinguished: insufficient, developing, experienced, advanced, expert. It is assumed that the implementation of the developed model will allow to train an “engineering special forces” knowing world-class technologies to ensure breakthrough in solving production problems.

математическая компетентностьконцепция CDIOHard SkillsSoft Skillsмодель математической подготовки бакалавровинновационные формы и методы обучения математикеSTEM-технологииmathematical competenceCDIO concepthard skillssoft skillsbachelors’ mathematical training modelinnovative teaching methods in mathematicsSTEM technologiesReferencesDreher R., Kammasch G. Engineering Education in the 21st Century // Proceedings of 2014 International Conference on Collaborative Learning (ICL), 2014. P. 432-435.Dreher, R., Kammasch, G. (2014). Engineering Education in the 21st Century. Proceedings of 2014 International Conference on Collaborative Learning (ICL), pp. 432-435.Кроули Э.Ф., Малмквист Й, Остлунд С., Бродер Д.Р., ЭдстремК. Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO. М.: ВШЭ, 2015. 504 с.Crawley, E.F., Malmqvist, J., Ostlund, S., Brodeur, D.R., Edstrom, K. (2014). Rethinking Engineering Education: The CDIO Approach. Springer International Publishing, 311 p. (Russian translation: Moscow: HSE Publ., 2015, 504 p.)Банникова Т.М, Баранова Н.А., ЛеоновН.И. Профессиональная математическая подготовка бакалавра: компетентностный подход. Ижевск: Удмуртский университет, 2012. 152 с.Bannikova, T.M., Baranova, N.A., Leonov, N.I. (2012). Professional’naya matematicheskaya podgotovka bakalavra: kompetentnostnyi podkhod [Professional Mathematical Preparation of a Bachelor: Competence Approach]. Izhevsk: Udmurt State Univ. Publ., 152 p. (In Russ.)Дробышева И.В., Дробышев Ю.А. О математической подготовке будущих бакалавров экономики в условиях компетентностного подхода // Современные проблемы науки и образования. 2017. № 3. URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=26455Drobysheva, I.V., Drobyshev, Yu.A. (2017). [On Mathematical Training of Future Bachelors of Economics in Terms of Competency-Based Approach]. Sovremennye problemy nauki i obrazo-vaniya = Modern Problems of Science and Education. Available at: http://science-education.ru/ru/article/view?id=26455 (In Russ.)Татьяненко С.А. Особенности математической подготовки бакалавров в техническом вузе. Тюмень: Изд-во ТИУ, 2018. 135 с.Tatianenko, S.A. (2018). Osobennosti matematicheskoipodgotovki bakalavrov v tekhnicheskom vuze [Features of Bachelor’s Training in Mathematics at Technical University]. Tyumen: Tyumen Industrial Univ. Publ., 135 p. (In Russ.)Бурмистрова Н.А. Математическая компетентность как качество многоуровневой инновационной математической подготовки студентов экономических университетов в интересах устойчивого развития // XIV Международная научно-практическая конференция «Образование через всю жизнь: непрерывное образование в интересах устойчивого развития». Красноярск: Изд-во Сибирского федерального ун-та, 2016. URL: http://conf.sfu-kras.ru/lifelong-education/participant/15309Burmistrova, N.A. (2016) Mathematical Competence as an Innovative Multi-level Quality of Mathematical Preparation of Students of Economic Universities for Sustainable Development. In: XIV Mezhdunarodnaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya «Obmzovanie cherez vsyu zhizn’: nepreryvnoe obmzovanie v interesakh ustoichivogo mzvitiya,» (2016) [Lifelong Education: Continuing Education for the Benefit of Sustainable Development: Proc. XIV Sci. and Practical Conf., Krasnoyarsk, 22-29 Sept 2016]. Krasnoyarsk: Siberian Federal Univ. Publ. Available at: http://conf.sfu-kras.ru/lifelong-education/participant/15309 (In Russ.)Сергеева Е.В. Развитие математической компетентности студентов вузов в процессе профессиональной подготовки по техническим профилям: Автореф. дис. ... кандидат педагогических наук. Екатеринбург, 2017. 23 с.Sergeeva, E.V. (2017). Razvitie matematicheskoi kompetentnosti studentov vuzov v protsesse professional’noi podgotovki po tekhnicheskim profilyam. Cand. Diss. [Development of Mathematical Competence in Students during Professional Technical Training: Cand. Sci. (Education) Diss. Abstract]. Ekaterinburg, 23 p. (In Russ.)Иляшенко Л.К. Формирование математической компетентности будущего инженера по нефтегазовому делу: Дис. ... кандидат педагогических наук: 13.00.08. Сургут, 2010. 210 с.Ilyashenko, L.K. (2010). Formirovanie matematicheskoi kompetentnosti budushchego inz-henera po neftegazovomy dely: Cand. Diss. [Development of Mathematical Competence of a Future Engineer in Oil and Gas Field: Cand. Sci. (Education: 13.00.08). Diss. Abstract]. Surgut, 210 p. (In Russ.)Tatyanenko S.A., Prokutina E.V., Chizhikova E.S. Integrated Elective Course on “The Essentials of the Engineering Culture” // Social Science and Arts. SGEM 2016: 3rd International Multidisciplinary Scientific Conference. Education and Educational Research. Sofia, Bulgaria, 2016. P. 493-501.Tatyanenko, S.A., Prokutina, E.V., Chizhikova, E.S. (2016). Integrated Elective Course on the Essentials of the Engineering Culture. Social Science and Arts. SGEM 2016: 3rd Interna,tional Multidisciplinary Scientific Conference. Education and Educational Research. Sofia, pp. 493-501.Колбина Е.В. Методика формирования математической компетентности студентов технических вузов в проблемно-прикладном контексте обучения: Автореф. дис. ... кандидат педагогических наук. Барнаул, 2016. 21 с.Kolbina, E.V. (2016). Metodika formirovaniya matematicheskoi kompetentnosti studentov tekhnicheskikh vuzov v problemno-prikladnom kontekste obucheniya,: Cand. Diss. [Methods to Develop Mathematical Competence of Technical Universities’ Students in the Context of Problematic and Applied Education: Cand. Sci. (Education) Diss. Abstract]. Barnaul, 21 p. (In Russ.)Матвейкина В.П. Модель формирования математической компетентности студентов университета // Вестник ОГУ. 2012. №2 (138). С. 115-121.Matveikina, V.P. (2012). [Model of Forming a Mathematical Competence of University Students]. Vestnik Orenburgskogo gosudarstvennogo universiteta = Vestnik of the Orenburg State University. No. 2 (138), pp. 115-121. (In Russ., abstract in Eng.)Минаева АМ., Чижикова Е.С. Межпредметные связи математики с другими дисциплинами в техническом вузе // Материалы XXII Всероссийской (с международным участием) научно-практической конференции «Инновации. Интеллект. Культура» (Тобольск, 13 февраля 2015 г.). Тюмень: Изд-во, 2015. С. 64-66.Minaeva, A.M., Chizhikova, E.S. (2015). [Interdisciplinary Connections Between Mathematics and Other Disciplines in Technical University]. In: Materialy XXII Vserossiiskoi (s mezhdun-arodnym uchastiem) nauchno-prakticheskoi konferentsii “Innovatsii. Intellekt. Kultura” [Innovations. Intelligence. Culture: Proc. XXII All-Russian Sci. and Practical Conf., Tobolsk, February 13, 2015]. Tyumen: TjumGASU Publ., pp. 64-66. (In Russ.)Edstrom K., Kolmos А. PBL and CDIO: Complementary models for engineering education development // European Journal of Engineering Education. 2014. Vol. 39. Iss. 5. P. 539-555.Edstrom, K., Kolmos, A. (2014). PBL and CDIO: Complementary Models for Engineering Education Development. European Journal of Engineering Education. Vol. 39, Issue 5, pp. 539-555.Чучалин А.И. Модернизация трёхуровневого высшего образования на основе ФГОС 3++ и CDIO++ // Высшее образование в России. 2018. Т. 27. № 4. C. 22-32.Chuchalin, A.I. (2018). Modernization of Three-Cycle Higher Education Based on FSES 3++ and CDIO++. Vysshee obrazovanie v Rossii = Higher Education in Russia. Vol. 27, no. 4, pp. 22-32. (In Russ., abstract in Eng.)Чучалин А.И. Инженерное образование в эпоху индустриальной революции и цифровой экономики // Высшее образование в России. 2018. Т. 27. № 10. С. 47-62.Chuchalin, A.I. (2018). Engineering Education in the Epoch of the Industrial Revolution and Digital Economy. Vysshee obmzovanie v Rossii = Higher Education in Russia. Vol. 27, no. 10, pp. 47-62. (In Russ., abstract in Eng.)Бахтизин Р.Н., Баулин О.А., Мазитов Р.М., Шайхутдинова Н.А. Трансформация системы подготовки специалистов в условиях перехода на ФГОС 3++ // Высшее образование в России. 2019. Т. 28. № 5. С. 104-110.Bakhtizin, R.N., Baulin, O.A., Mazitov, R.M., Shaikhutdinova, N.A. (2019). Transformation of the System of Training Specialists During the Transition to FSES 3++. Vysshee obmzovanie v R.ossii = Higher Education in Russia. Vol. 28, no. 5, pp. 104-110. (In Russ., abstract in Eng.)Юшко С.В., Галиханов М.Ф., Кондратьев B. В. Интегративная подготовка будущих инженеров к инновационной деятельности для постиндустриальной экономики // Высшее образование в России. 2019. Т. 28. № 1. C. 65-75.Yushko, S.V., Galikhanov, M.F., Kondratyev, V.V. (2019). Integrative Training of Future Engineers to Innovative Activities in Conditions of Postindustrial Economy. Vysshee obrazovanie v Rossii = Higher Education in Russia. Vol. 28, no. 1, pp. 65-75. (In Russ., abstract in Eng.)Сергеева Е.В. Критерии, определяющие уровень развития математической компетентности студентов // Мир науки: Интернет-журнал. 2016. Т. 4. № 1. URL: http://mir-nauki.com/PDF/37PDMN116.pdfSergeeva, E.V. (2016). [The Criteria for Determining the Level of Mathematical Competence of Students]. Mir nauki: Internet-zhurnal = World of Science: Internet-journal. Vol. 4, no. 1. Available at: http://mir-nauki.com/PDF/37PDMN116.pdf (In Russ.)Стратегия развития инженерного образования в Российской Федерации на период до 2020 года. Проект / А.И. Рудской, А.А. Александров, П.С. Чубик, А.И. Боровков, П.И. Романов. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2017. 53 с.Rudskoi, A.I., Aleksandrov, A.A., Chubik, P.S., Borovkov, A.I., Romanov, P.I. (2017). Strategiya mzvitiya inzhenernogo obrazovaniya v Rossiiskoi Federatsii na period do 2020 goda [Strategy for Development of Engineers’ Education in the Russian Federation for the Period until 2020]. St. Petersburg.: Polytechnic University Publ., 53 p. (In Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.