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 образовательные программы.
Представленные материалы будут полезны при создании совместных образовательных программ, в т. ч. с зарубежными университетами, использовании сетевых форм реализации образовательного процесса, для прохождения профессионально-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 форматах и даже принятые на государственном уровне программы и документы не сделали проблему подготовки инженерных 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 среднего бизнеса. Сложность решения этих задач на современном этапе развития российской экономики определена, с одной стороны, 
необходимостью безотлагательного перехода на новый уровень технологического развития, с другой — дополнительными проблемами 
санкционного давления и связанного с этой позицией импортозамещения. Обусловленный пандемией коронавируса спад производства 
дополнительно усугубит ситуацию на ближайшие годы.
Еще одной, казалось бы, заинтересованной стороной в решении 
проблемы подготовки инженерных кадров являются образовательные организации, прежде всего вузы. Для вузовского сообщества, 
однако, эта проблема не имеет столь критически важного значения, 
как для производственников, поскольку механизм государственного финансирования вуза достаточно инертен и в большинстве случаев лишь формально связан с актуальными запросами бизнеса. Конечно, 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 часто 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 распространенным 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 программы — это дополнительная, как правило, неоплачиваемая нагрузка на и без того занятого преподавателя, ограниченное время необходимого исполнения, желание сохранить работающие в предыдущих 
программах кадры и т. п. Кроме того, и выбор имеющихся в вузе дисциплин для конструирования программы невелик, создание же новой дисциплины требует времени и существенных усилий. Ставшее 
сегодня нормой использование онлайн-курсов, размещенных на различных образовательных платформах, расширяет возможности смыслового проектирования образовательных программ, но встречает 
определенное сопротивление в преподавательской среде. Тому есть 
два резона. Во-первых, пресловутый страх потерять учебную нагрузку и, как следствие, долю ставки, во-вторых, возможно оправданное, 
недоверие к новой технологии и ее эффективности для ряда дисциплин программы. Внушающая меньшие опасения технология смешанного 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 образовательной практике подходы к последовательному, системному проектированию и реализации образовательных программ.
Из существующего многообразия, на наш взгляд, выделяется методология результатов обучения, обеспечивающая целостный подход к формированию компетенций (LOLA, AHELO) [1, 2], получившая свое развитие во всемирной инициативе CDIO.
Непосредственное участие авторов монографии в проектах и мероприятиях OECD, ERASMUS, CDIO и др., погружение в общую проблематику инженерного образования, обсуждение идей и концепций, 
апробация методик и выработка рекомендаций явилось движущей 
силой изменений в образовательных практиках Высшей инженерной 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 — компетенций и результатов обучения. Компетентностный подход, принятый в качестве способа задания результата образовательного процесса, 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 образовательных программ. В ФГОС эти требования сформулированы 
как набор различных блоков компетенций. Сделаем первую фиксацию: результаты освоения образовательной программы формулируются в терминах компетенций.

ИНЖЕНЕРНАЯ ДИДАКТИКА

Редакция действующих ФГОС 3++ содержит пункты, которые вводят еще два близких по смыслу понятия — индикаторы компетенций 
и результаты обучения:
«Организация устанавливает в программе … индикаторы достижения 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 является избыточным звеном, поскольку, как сказано в ФГОС 3++: «Совокупность запланированных результатов обучения по дисциплинам (модулям) и практикам должна обеспечивать формирование 
у выпускника всех универсальных, общепрофессиональных и профессиональных компетенций, установленных программой» [4].  
Отсюда следует вторая фиксация: достижение результатов освоения 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, умения, личностные качества и поведенческие отношения, настроенные на условия конкретной деятельности.
Определение вполне созвучно европейским трактовкам, в которых 
компетенцию связывают с конкретной личностью и соответствующими личностными качествами. Понятие же «результат обучения» 
относится к образовательной программе, точнее, к ее составным частям, и в большей степени ориентировано на конкретно сформулированные требования, совокупность достижения которых способствует 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 компетенциями, и являются индикаторами их формирования.