Математическая подготовка инженеров на основе ФГОС 3 + +

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.

1. Dreher R., Kammasch G. Engineering Education in the 21st Century // Proceedings of 2014 International Conference on Collaborative Learning (ICL), 2014. P. 432-435.

2. Кроули Э.Ф., Малмквист Й, Остлунд С., Бродер Д.Р., ЭдстремК. Переосмысление инженерного образования. Подход CDIO. М.: ВШЭ, 2015. 504 с.

3. Банникова Т.М, Баранова Н.А., ЛеоновН.И. Профессиональная математическая подготовка бакалавра: компетентностный подход. Ижевск: Удмуртский университет, 2012. 152 с.

4. 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=26455

5. Татьяненко С.А. Особенности математической подготовки бакалавров в техническом вузе. Тюмень: Изд-во ТИУ, 2018. 135 с.

6. 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/15309

7. Сергеева Е.В. Развитие математической компетентности студентов вузов в процессе профессиональной подготовки по техническим профилям: Автореф. дис. ... кандидат педагогических наук. Екатеринбург, 2017. 23 с.

8. Иляшенко Л.К. Формирование математической компетентности будущего инженера по нефтегазовому делу: Дис. ... кандидат педагогических наук: 13.00.08. Сургут, 2010. 210 с.

9. 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.

10. Колбина Е.В. Методика формирования математической компетентности студентов технических вузов в проблемно-прикладном контексте обучения: Автореф. дис. ... кандидат педагогических наук. Барнаул, 2016. 21 с.

11. Матвейкина В.П. Модель формирования математической компетентности студентов университета // Вестник ОГУ. 2012. №2 (138). С. 115-121.

12. 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.

13. 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.

14. Чучалин А.И. Модернизация трёхуровневого высшего образования на основе ФГОС 3++ и CDIO++ // Высшее образование в России. 2018. Т. 27. № 4. C. 22-32.

15. Чучалин А.И. Инженерное образование в эпоху индустриальной революции и цифровой экономики // Высшее образование в России. 2018. Т. 27. № 10. С. 47-62.

16. 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.

17. 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.

18. 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.pdf

19. 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.