Развитие профессиональных умений у студентов инженерных специальностей в условиях модульного обучения

РАЗВИТИЕ 
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УМЕНИЙ 
У СТУДЕНТОВ ИНЖЕНЕРНЫХ 
СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ В УСЛОВИЯХ 
МОДУЛЬНОГО ОБУЧЕНИЯ

И.Г. ШАМШИНА

Москва
ИНФРА-М
2024

МОНОГРАФИЯ

УДК 378.09(075.4)
ББК 74.48
 
Ш19

Шамшина И.Г.
Ш19  
Развитие профессиональных умений у студентов инженерных 
специальностей в условиях модульного обучения : монография / 
И.Г. Шамшина. — Москва : ИНФРА-М, 2024. — 207 с. — (Научная 
мысль). — DOI 10.12737/2125037.
ISBN 978-5-16-019505-6 (print)
ISBN 978-5-16-112128-3 (online)
Проблема совершенствования профессиональной подготовки выпускников к различным видам практической или научной деятельности, формирования и развития у них компетенций, необходимых для выполнения профессиональных обязанностей, постоянно обращает внимание исследователей 
на разработку и реализацию технологий обучения, которые обеспечивают 
наиболее эффективный результат. Одним из современных направлений таких технологий является внедрение в образовательный процесс модульного 
обучения и проектной деятельности.
В монографии рассматриваются основные положения программы модульного обучения по курсу «Теория автоматического управления» студентов 
технического университета. Проводится анализ достоинств и недостатков модульной системы обучения в сравнении с традиционной системой при формировании у будущих инженеров профессиональных умений. Выявляется 
динамика уровня усвоения знаний, базовых умений и мотивационной сферы 
у студентов, обучающихся по программе модульного обучения. Обосновывается необходимость введения в образовательный процесс высших технических учебных заведений дисциплины «Основы предметной деятельности», 
рассматриваются подходы к организации и управлению проектной деятельностью студентов, дается характеристика студенческих проектов Инженерной школы Дальневосточного федерального университета.
Для студентов и преподавателей технических вузов.
УДК 378.09(075.4)
ББК 74.48

Р е ц е н з е н т ы:
Бушкова С.Н., кандидат педагогических наук, доцент, доцент Департамента педагогики и психологии развития Дальневосточного федерального университета;
Шелковникова Н.В., кандидат исторических наук, доцент, декан факультета истории и юриспруденции Амурского гуманитарно-педагогического государственного университета

ISBN 978-5-16-019505-6 (print)
ISBN 978-5-16-112128-3 (online)
© Шамшина И.Г., 2024

Данная книга доступна в цветном  исполнении 
в электронно-библиотечной системе Znanium

Введение

Основная задача университета заключается в том, чтобы подготовить студентов к будущей карьере в разных областях — будь 
то практическая работа или научные исследования. Высшая школа 
стремится дать студентам знания и навыки, которые помогут им 
успешно выполнять свои профессиональные обязанности, что 
включает не только усвоение теоретического материала, но и развитие критического мышления, коммуникативных навыков, способности к решению сложных задач и адаптации к изменяющимся 
требованиям рынка труда.
Учебный процесс в высшей школе, подобно другим образовательным системам, базируется на принципе совместной деятельности студентов и преподавателей. Этот принцип играет ключевую 
роль в создании эффективной образовательной среды.
Студенты, не ограничиваясь пассивным усвоением информации, 
активно участвуют в учебном процессе. Они задают вопросы, вырабатывают собственные гипотезы, исследуют темы, обсуждают 
проблемы и решения. Такой активный подход к обучению способствует развитию критического мышления, аналитических навыков, 
коммуникационной компетенции и самостоятельности у студентов.
Формирование и развитие профессиональных навыков у студентов остается одной из важных задач, которая привлекает внимание исследователей, включая педагогов и психологов.
При этом в последние десятилетия наблюдается стремительное 
увеличение объемов информации и развитие глобальной информационно-коммуникативной среды. Это также сопровождается 
расширением масштабов человеческой деятельности и развитием 
инновационной коммерциализированной экономики. Внедрение 
новых идей и технологий в различные области науки и техники 
создает необходимость в качественных изменениях в целях и ценностях системы высшего образования в технических вузах страны. 
Эти изменения должны быть направлены на улучшение профессиональной и социальной подготовки выпускников.
Важно, чтобы подготовка студентов технических специальностей отвечала динамическим изменениям в различных областях 
деятельности и удовлетворяла потребности в образовательных 
услугах высокого уровня и качества. В связи с этим возрастает потребность в разработке методик, методов и технологий, которые 
изменят подход к образовательному процессу в технических университетах. Эти инновации должны способствовать развитию необходимых компетенций у будущих выпускников. Образование 
должно рассматриваться как ресурс для подготовки специалистов, 

способных адаптироваться к любым новым тенденциям в науке, 
технике и бизнесе.
Возникает вопрос, как обеспечить такой уровень подготовки молодых специалистов? Существующая система обучения в университетах не всегда способствует стимулированию систематического 
и самостоятельного освоения знаний, которые являются основой 
для развития профессиональных умений и навыков.
Способность мыслить, понимать, анализировать и принимать решения не может быть развита через строгий авторитарный подход. 
Для достижения практических и надежных знаний необходимо 
не только изменить организацию процесса обучения, но и внести 
серьезные изменения в способы оценки усилий учащихся.
Студенты старших курсов не всегда могут успешно применить 
свои ранее приобретенные знания и навыки на практике. Им часто 
не хватает профессиональных навыков, необходимых для работы 
в инженерно-технической сфере.
Особенности инженерно-технической работы и задач, которые 
специалисты в данной сфере должны решать, способствуют развитию специфического мышления, связанного с техническими 
и технологическими аспектами. Однако эти аспекты нельзя развивать только заучиванием информации, так как это не способствует 
развитию творческого мышления. К тому же развитие творческой 
личности невозможно без активного участия и интереса со стороны учащихся и без хорошо структурированных мотиваций к познанию.
Формирование положительной мотивации для обучения и профессионального роста зависит от организации учебного процесса. 
Кроме того, сам процесс формирования мотивации влияет на восприятие учащимися различных аспектов обучения, таких как организация занятий, профессиональные навыки преподавателей и создание поддерживающей атмосферы в учебной группе.
Как же можно обеспечить развитие и закрепление необходимых 
навыков для работы в инженерно-технической сфере? В области 
педагогики существует задача создания эффективных систем 
обучения, которые бы способствовали интенсивному усвоению 
необходимых знаний, а затем использованию их для развития навыков и умений. Эти системы также должны стимулировать студентов к более самостоятельной работе и способствовать развитию 
личности.
Поиск новых методов обучения и определение содержания учебного материала в лекциях и учебниках связаны с тем, как превратить этот материал в практические профессиональные навыки для 
студентов, что является ключевой частью их профессионального 
роста.

Таким образом, развитие профессиональных навыков у будущих специалистов становится одним из ключевых аспектов современного высшего образования. Однако сфера развития этих 
навыков у студентов технических вузов до сих пор остается мало 
изученной, несмотря на ее важность. Мы предпринимаем попытку 
научно обосновать и доказать экспериментально, что формирование и развитие важных профессиональных навыков у будущих 
инженеров-механиков возможно при использовании модульного 
обучения. Существующие программы модульного обучения, как 
правило, охватывают общие предметы, в то время как специальные 
технические курсы остаются недостаточно разработанными.

Глава 1. 
ПСИХОЛОГО-ПЕДАГОГИЧЕСКИЕ 
ПРОБЛЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ 
ПРОФЕССИОНАЛЬНЫХ УМЕНИЙ 
СТУДЕНТОВ ТЕХНИЧЕСКИХ 
СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

1.1. СУЩНОСТЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В современном обществе техническая деятельность становится 
все более важной. Задачи, связанные с применением научных 
знаний в практике и повышением эффективности научных исследований, делают техническую деятельность ключевой в экономике и культуре. Развитие профессионального сознания студентов 
технических специальностей подразумевает осознание сущности 
и возможностей своей профессии не только в ее узком контексте, 
но и в контексте общей технической деятельности, ее целей и задач, 
а также изменений, которые она претерпевает в современном обществе.
Содержание технической работы исторически обусловлено 
и изменяется в ходе общественного развития, но определенная ее 
часть, основа, которая отражает специфику технических специальностей, остается неизменной. Эта основа начала формироваться 
еще в эпоху Возрождения. На начальных этапах ценности, связанные с технической работой, тесно переплетались с ценностями 
ремесленного опыта.
В эпоху Возрождения первые представители технических специальностей возникли как результат человеческого интереса к технике и механизмам. Эти люди могли быть учеными, глубоко увлеченными научными исследованиями в области техники, или 
ремесленниками, которые сами обучались науке, чтобы решать повседневные технические задачи1.
При этом в их работе математика и механика играли ключевую 
роль. Они активно применяли эти научные дисциплины для разработки методов и расчетов, необходимых для решения разнообразных инженерных задач. В результате они смогли извлечь ценные 
знания и методы, которые легли в основу развития инженерии.

1 
Бессонов Б.Н. История и философия науки: учеб. пособие для магистров. 
Люберцы: Юрайт, 2016. 394 c.

В это время технические специалисты были, как отмечал известный историк М.А. Гуковский, «происходившими из ремесленных гильдий, но все они стремились к научному пониманию, 
осознавая его критическое значение для успешного выполнения 
своих технических задач»1.
Выделение интеллектуального труда в сфере производства материальных благ ознаменовало появление одной из самых востребованных на сегодняшний день технической деятельности — инженерного дела.
Развитие машиностроения вело к значительному увеличению 
сложности как самих машин, так и организации производства. Это 
привело к необходимости более тесного сотрудничества между 
рабочими и к более строгим требованиям к поддержанию непрерывности производственных процессов и равномерности рабочих 
усилий внутри предприятий.
Создание, усовершенствование и обслуживание машин требовали специфических знаний и навыков, которыми большинство 
рабочих не обладало, особенно в условиях развивающейся капиталистической промышленности.
В результате этого общественного разделения труда инженеры 
стали выделяться как отдельная категория работников, чья задача 
заключалась в координации, контроле, подготовке и организации 
производства. Именно они стали отвечать за управление техническими процессами, что важно для обеспечения эффективности 
и качества производства на предприятиях.
И.К. Корнилов подчеркивает, что техническая деятельность 
представляет собой комплекс действий, направленных на достижение разнообразных научных, производственных и социальных 
целей. Эти действия можно рассматривать на двух ключевых 
уровнях.
1. Теоретический уровень, который охватывает техническое 
творчество. Здесь важно понимать, что техническое творчество 
представляет собой процесс, в ходе которого инженеры и другие 
технические специалисты разрабатывают новые идеи, концепции 
и методы, которые затем будут применены на практике для решения разнообразных задач. Этот уровень подразумевает исследование, анализ и разработку новых технических подходов.
2. Практический уровень начинается с инженерных исследований и проектирования. Здесь создаются детальные планы и концепции, определяются необходимые материалы и ресурсы. Этот 
этап проходит через стадию конструирования, где создаются конкретные технические решения и детали. Завершающим этапом яв
1 
Гуковский М.А. Механика Леонардо да Винчи / под ред. Л.М. Сурис. М.: 
Директ-Медиа, 2015. С. 48.

ляется создание промышленных образцов или продуктов, которые 
затем могут быть использованы в различных отраслях и сферах1.
На протяжении истории, начиная с эпохи Возрождения, технические специалисты всегда ориентировались на научные знания, 
хотя и не всегда применяли их в повседневной практике. Однако 
с развитием техники, особенно ее быстрым и принципиальным 
ростом, структура технического дела претерпела существенные изменения. Как отмечает А.В. Михайловский, «технический прогресс 
достиг такой степени сложности, что без использования научных 
знаний дальнейшее развитие стало невозможным»2.
Н.Г. Багдасарьян, В.Г. Горохов и А.П. Назаретян подчеркивают, 
что у технического специалиста есть двойная задача.
С одной стороны, он ориентируется на научные исследования 
естественных явлений.
С другой стороны, его задача — это производство или создание 
чего-то нового. Он должен определить, какие материальные условия 
и искусственные средства могут воздействовать на природу так, 
чтобы она функционировала согласно человеческим потребностям. 
И лишь после этого специалист формулирует требования к этим 
условиям и средствам, а также определяет способы их обеспечения 
и создания3.
Работник технической сферы использует свои научные знания, 
накопленные человечеством, а также свой опыт и идеи в процессе работы. Эти знания идеализируются и конкретизируются 
в создании новых продуктов с улучшенными характеристиками 
и параметрами, что является основой технической работы. Такая 
специфика технической деятельности в конечном итоге приводит 
к созданию конкретных технических решений, которые могут касаться технологических аспектов, организации процессов, экономики и иметь комплексный характер. Вне зависимости от этого 
целями технических решений всегда служат улучшение организационно-технического уровня производства и повышение его 
эффективности и качества, что в целом делает технический труд 
общественно ценным и важным, так как он постоянно обеспечивает развитие производства и удовлетворение потребностей 
общества4.

1 
Корнилов И.К. Основы инженерного искусства: монография. М.: МГУП 
имени Ивана Федорова, 2014. 372 с.
2 
Михайловский А.В. Инженерная деятельность и техническая форма 
жизни // Философия науки и техники. 2018. Т. 23. № 1. С. 31.
3 
Багдасарьян Н.Г., Горохов В.Г., Назаретян А.П. История, философия и методология науки и техники: учебник. Люберцы: Юрайт, 2016. 383 c.
4 
Введение в инженерную деятельность: учеб. пособие / под ред. С.В. Романенко. Томск: Томский политехнический университет, 2016. С. 23.

Деятельность технического специалиста представляет собой 
многоаспектное и многозадачное занятие, так как он работает 
не только с различными техническими системами, но, прежде всего, 
с другими людьми, которые также имеют дело с техникой, технологией и технической сферой.
Как отмечает И.К. Корнилов, формула «технический специалист — руководитель производства» имеет глубокий смысл: технический специалист на современном предприятии выполняет роль представителя научного подхода на производстве, исполнителя, организатора производственных процессов и воспитателя рабочей группы1.
Следовательно, основные функции включают следующее:
 
• контроль за работой оборудования и мониторинг технологического процесса;
 
• работу над совершенствованием и разработкой новых технологических процессов, проектирование и научно-исследовательскую работу;
 
• организацию труда;
 
• проведение профессионального и технического обучения рабочей группы.
Современный этап развития технической деятельности характеризуется комплексным подходом к решению сложных научно-технических задач, учитывающим взаимодействие социальных, гуманитарных, естественных и технических наук. На сегодняшний день 
технический специалист — это специалист, который применяет 
научные знания для решения задач проектирования, конструирования, функционирования и практического использования техники 
и технологии.
Безусловно, в ходе своей работы технический специалист сталкивается с задачами, которые выходят за рамки технических и технологических аспектов, так как они тесно связаны с техническими 
вопросами. Независимо от этого, главное предназначение технического специалиста заключается в занятии технической деятельностью, в ходе которой он разрабатывает технические решения, 
создает новые технические средства и управляет ими.
Исходя из определения А.В. Михайловского, современного технического специалиста можно охарактеризовать как научно образованного создателя технологической среды, который активно вносит 
вклад в создание и развитие промышленной цивилизации. Это ядро 
и смысл технической деятельности2.

1 
Корнилов И.К. История и основы инженерного дела: учеб. пособие. М.: 
Юрайт, 2016. С. 58.
2 
Михайловский А.В. Проектирование как форма жизни // Образ инженера 
XXI века: социальная оценка техники и устойчивое развитие. Пермь: 
ПНИПУ, 2017. С. 27.

Однако существовал период, который можно назвать классическим, когда техническая деятельность существовала в более узком 
контексте: сначала как изобретательство, а затем ее функции расширились до включения проектирования и организации производства.
Выделение проектирования и его влияние на смежные области, связанные с решением сложных социально-технических 
проблем, сыграли свою роль в вызове традиционным техническим методам мышления и способствовали развитию новых 
форм инженерно-технической и проектной культуры. Это привело к возникновению новых системных и методологических 
подходов и учебных направлений, а также к использованию 
гуманитарных методов в технических исследованиях и в понимании действительности.
Исходя из этого, В.М. Розин выделяет, помимо классической, 
еще два этапа развития технической деятельности: системотехническую деятельность и социотехническое проектирование1.
При анализе системотехнической деятельности можно прийти 
к выводу, что она разнообразна и включает различные виды технических разработок и научных исследований. В нее вовлечены 
множество отраслевых и академических институтов; специалисты 
из разных областей науки и техники работают над одними и теми 
же проектами, что делает координацию всех аспектов системотехнической деятельности сложной научной, технической и организационной задачей.
Системотехническая деятельность выполняется разными группами специалистов, которые занимаются разработкой отдельных 
компонентов системы. Расчленение сложной технической системы 
на компоненты происходит по разным признакам: в соответствии 
с их специализацией, областью работы и структурным разделением. 
У каждой компоненты есть свои специалисты, не обязательно индивидуальные, но и группы индивидов и даже целые институты. 
Эти специалисты связаны друг с другом через разделение труда, 
последовательность работы, общие цели и т.д.
Кроме того, для выполнения системотехнической деятельности 
необходима группа особых специалистов, которых можно назвать 
координаторами (главными конструкторами, руководителями проекта или службы научной координации, руководителями научнотехнических отделов). Они занимаются координацией объединения 
как разных компонентов, так и различных операций системотехнической деятельности в единое целое. Для подготовки таких универсальных специалистов требуется не только знание предметной 

1 
Розин В.М. Эволюция инженерной и проектной деятельности и мысли: Инженерия: становление, развитие, типология. М.: Ленанд, 2016. С. 72.