Содержание

Краткое представление концепции и идеи инновационного образовательного проекта (с указанием НПА федерального, регионального и локального уровней, направлений государственных программ в сфере образования):

Разработка интегрированной системы непрерывной подготовки инженерных команд, ориентированных на реализацию национальных целей развития России в области цифровизации производства и обеспечивающей на всех уровнях образования индивидуализацию образовательных траекторий с использованием проектных методов обучения.

Направление инновационной деятельности в соответствии с нормативным правовым актом Минобрнауки России:

• разработка, апробация в области инженерного образования:
• новых элементов содержания образования и систем воспитания, новых педагогических технологий, учебно-методических и учебно-лабораторных комплексов, форм, методов и средств обучения и воспитания в организациях, осуществляющих образовательную деятельность в том числе с использованием ресурсов негосударственного сектора;
• новых профилей (специализаций) подготовки в сфере профессионального образования, обеспечивающих формирование кадрового и научного потенциала в соответствии с основными направлениями социально-экономического развития Российской Федерации.

Краткое описание инновационного образовательного проекта:

Модель предусматривает подготовку инженерных команд прорыва: производительность, диверсификация, технологическое лидерство и предпринимательство на 6 уровнях образования:

• уровень 1 - школьники 6-11 класса. Подготовка осуществляется с целью повышения интереса и создания базиса для формирования компетенций, необходимых для обеспечения развития цифровых предприятий.
• уровень 2 - бакалавриат 1-2 курс. Получение базовых компетенций с учетом модели STEM – образования.
• уровень 3 - бакалавриат 3-4 курс - подготовка инженерных команд прорыва, сформированных по итогам проведенной оценки soft и hard skills, личностных качеств и поведенческих характеристик. В основе подготовки команд лежит проектная деятельность в области повышения производительности, диверсификации и развития технологического лидерства и предпринимательства.
• уровень 4 - магистратура. Подготовка магистров осуществляется по индивидуальным образовательным траекториям с учетом рекомендаций по результатам проведенной оценки универсальных и профессиональных компетенций, личностных качеств и поведенческих характеристик.
• уровень 5 – аспирантура. Образовательные программы подготовки научных кадров в области цифровой экономики, направленные на проведение научных исследований и коммерциализацию РИД в области развития кибер-физических производственных систем и промышленного искусственного интеллекта.
• уровень 6 – дополнительное профессиональное образование. Подготовка инженерных команд прорыва путем переподготовки кадров промышленных предприятий, осуществляемая на основе обучающего консультирования при реализации инжиниринговых проектов предприятия.

Основой образовательной модели является создание условий в образовательной организации для непрерывного инновационного образования участников инженерных команд прорыва, включающие различные уровни подготовки (школьный, бакалавриат, магистратура, аспирантура, профессиональные специалисты),  построенного на обучающем консультировании при реализации индустриальных проектов и преакселерации и акселерации технологических стартапов, отличительной особенностью которых является динамическая оценка профессиональных и универсальных компетенций, личностных качеств и поведенческих характеристик на основе собираемого цифрового следа.

Инновационность

Разработка образовательной модели и механизма подготовки инженерных команд прорыва, направленных на повышение производительности, диверсификацию производств, а также развитие технологического лидерства и предпринимательства, отличительной особенностью которой является учет современных требований интеллектуальных производств и стратегии научно-технологического развития Российской Федерации.

Разработка инструментария оценки и формирования гибких инженерных команд, учитывающий уровень soft и hard skills, личностных качеств и поведенческих характеристик обучающихся.

Разработка инновационного методического подхода к формированию индивидуальных образовательных траекторий при подготовке инженерных команд на основе проектной деятельности с использованием геймификации и визуализации в виртуальном пространстве.

Разработка механизма динамической оценки обучающихся и выпускников на основе цифрового следа образовательной деятельности.

РАЗРАБОТКА ИННОВАЦИОННОГО ПОХОДА В ИНЖЕНЕРНОМ ОБРАЗОВАНИИ НА ПРИМЕРЕ ПОДГОТОВКИ ИНЖЕНЕРНЫХ КОМАНД ПРОРЫВА.

 

Старший преподаватель кафедры финансового менеджмента, Крыжановская Александра Сергеевна

Московский государственный технологический университет «СТАНКИН», г. Москва, Российская Федерация

Аннотация. В работе рассматриваются современные национальные вызовы и их влияние на образовательную модель подготовки инженеров. определены противоречие между текущими требованиями к инженерам и сложившейся практикой их подготовки. Рассмотрен пример реализации инновационного подхода к подготовке инженеров.

Ключевые слова: инженерные команды, трансформация инженерного образования, инновационный подход, технологические стартапы.

 

DEVELOPMENT OF INNOVATIVE APPROACH IN ENGINEERING EDUCATION BASED ON THE EXAMPLE OF PREPARATION OF BREAKTHROUGH ENGINEERING TEAMS.

Senior lecturer at the financial management department, Kryzhanovskaya Alexandra Sergeevna

Moscow State University of Technology "STANKIN",

Moscow, Russian Federation

 

Abstract. The paper considers today’s national challenges and their impact on the educational model of training engineers. The contradictions between the current requirements for engineers and the established practice of their training were determined. An example of the implementation of an innovative approach to the training of engineers is considered.

Keywords: engineering teams, transformation of engineering education, innovative approach, technological startups

Введение.

Инженерное образование сталкивается с целым рядом современных проблем, влияющих на его будущее. Экономика и общество требуют, чтобы инженеры были способны генерировать и создавать высокотехнологичные продукты и разработки. Важность интеграции основных аспектов Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации до 2035 года [2], национальных целей Российской Федерации до 2030 года, а также национальных проектов, реализуемых в стране в качестве фундамента на всех образовательных ступенях профессионального образования, давно уже стала актуальной и включена в стратегические цели университетов.

Говоря об образовании в целом, современные вызовы и стратегические приоритеты Российской Федерации и мира становятся триггерами изменений в подходах к обучению. Среди основных вызовов целесообразно обозначить следующие: 1) цифровая трансформация, 2) наращивание технологического суверенитета, 3) инновационность, 4) подготовка кадров, способных отвечать на современные вызовы.

В рамках реализации национальных целей есть потребность в достижении «цифровой зрелости» в ключевых отраслях экономики, создании условий для развития творчества и талантов молодежи, создания эффективной системы высшего образования. Экономика и общество декларируют потребность в инженерах, имеющих опыт управления проектами и обладающих способностью быстро учиться и адаптироваться, учитывая стремительные мировые изменения прошлых лет (пандемия, санкционное давление, запрет на использование иностранных технологий и пр.). Таким образом, уже сейчас есть требования к способности инженеров реализовывать инновационные и предпринимательские проекты. Активная цифровизация требует от инженера более глубокое понимание систем и процессов, которые привнесла Четвертая промышленная революция.

Анализ различных подходов к подготовке инженеров

Обозначенные выше вызовы дают возможность считать, что система подготовки инженеров должна трансформироваться таким образом, чтобы завтрашние инженеры удовлетворяли потребности общества как можно дольше, а университеты стали центрами интеграции научной, образовательной и инновационной деятельности.

Для удовлетворения потребностей общества и экономики и достижения национальных приоритетов необходимо изменение как содержания, так и педагогических методов, и подходов к обучению инженеров.

Конечно, нельзя не задумываться о рисках объединения всех требований при трансформации инженерного образования. Инженерное образование по-прежнему требует изучения фундаментальных дисциплин и это преимущество выстроенной с 20 века классической системы инженерного образования. Она носит довольно теоретизированный характер, что не отвечает современным запросам работодателей. Выпускники классической школы обладают отличной фундаментальной базой, но работодателям приходится еще несколько лет доучивать дипломированных инженеров на рабочем месте. Текущие реалии и скорость изменений требуют от будущего инженера других новых компетенций, которые зачастую входят в противоречие с подходами классический инженерной школы в части содержания и методов обучения. Таким образом, трансформация современного инженерного образования требует внутренних изменений в университете.

Критериями успешности изменений в образовательной модели технического университета могут служить такие показатели как количество реализованных научно-технических проектов, количество трудоустроенных в отрасли, средняя заработная плата выпускников, работающих по специальности, количество запущенных стартапов.

В результате, изменения необходимы на разных уровнях системы подготовки инженерных кадров: 1) содержание образовательных программ (актуализация имеющихся учебных дисциплин и разработка новых программ дисциплин), 2) обеспечение подготовки инженеров соответствующими кадрами, способных к быстрым изменениям и адаптации, 3) создание современной инфраструктуры, 4) формирование новых и/или адаптация сложившихся методологических подходов, 5) интеграция индустриальных партнёров в образовательный процесс.

Пример перехода к инновационной образовательной деятельности в рамках университета

Рассмотрим образовательную модель подготовки инженерных кадров на примере ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН» (далее – «МГТУ «СТАНКИН»)
[1, p. 15]. МГТУ «СТАНКИН» был образован в 1930 году, чтобы готовить кадры для активно развивающейся промышленности. В настоящий момент МГТУ «СТАНКИН» является носителем экспертизы в области машиностроения и станкостроения.

Инновационная деятельность – крайне обширное понятие, которое включает в себя множество мероприятий, связанных с научной, технической и финансовой сферой. Данный комплекс мероприятий направлен на улучшение или трансформацию продуктов в различных сферах экономики, включая образование.

На базе МГТУ «СТАНКИН» реализуется инновационная модель обучения инженеров. – подготовка инженерных команд прорыва. Она охватывает все уровни профессиональной подготовки, включая работу с абитуриентами.

Подготовка инженерных команд прорыва подразумевает гибридный подход к обучению инженеров, который включает личностно-ориентированное обучение, приобретение практического опыта работы с отраслевыми проектами, цифровые инструменты.

Методы обучения, ориентированные на студентов, охватывают подходы к обучению, при которых учащиеся регулировать свои процессы обучения. Эти методы включают активное обучение, обучение в команде, обучение на основе принципов дизайн-мышления, обучение через исследование, обучение на основе кейсов и проблемное обучение.

Глобально основное внимание сейчас уделяется полученным компетенция по результатам обучения больше, чем содержательной части.

Модель предусматривает подготовку инженерных команд прорыва: производительность, диверсификация, технологическое лидерство и предпринимательство на 6 уровнях образования [3, p. 40-43]:

- уровень 1 - школьники 6-11 класса. Подготовка осуществляется с целью повышения интереса и создания фундамента для формирования компетенций, необходимых для обеспечения развития цифровых предприятий.

- уровень 2 - бакалавриат 1-2 курс. Получение базовых компетенций с учетом модели STEM –образования.

- уровень 3 - бакалавриат 3-4 курс - подготовка инженерных команд прорыва, сформированных по итогам проведенной оценки soft и hard skills, личностных качеств и поведенческих характеристик. В основе подготовки команд лежит проектная деятельность в области повышения производительности, диверсификации и развития технологического лидерства и предпринимательства.

- уровень 4 - магистратура. Подготовка магистров осуществляется по индивидуальным образовательным траекториям с учетом рекомендаций по результатам проведенной оценки универсальных и профессиональных компетенций, личностных качеств и поведенческих характеристик.

- уровень 5 – аспирантура. Образовательные программы подготовки научных кадров в области цифровой экономики, направленные на проведение научных исследований и коммерциализацию РИД в области развития кибер-физических производственных систем и промышленного искусственного интеллекта.

- уровень 6 – дополнительное профессиональное образование. Подготовка инженерных команд прорыва в рамках профессиональной переподготовки сотрудников промышленных предприятий. Основу составляет метод обучающего консультирования при реализации актуальных инжиниринговых и ИТ проектов предприятия.

Основой образовательной модели является создание особой экосреды в университете для непрерывного инновационного образования участников инженерных команд прорыва на разных уровнях обучения (школьный, бакалавриат, магистратура, аспирантура, профессиональные специалисты), построенного на обучающем консультировании при реализации индустриальных проектов и преакселерации и акселерации технологических стартапов.  Отличительной особенностью подготовки является динамическая оценка профессиональных и универсальных компетенций, личностных качеств и поведенческих характеристик на основе цифрового следа.

В основу модели подготовки инженерных команд прорыва МГТУ «СТАНКИН» положены уровни готовности технических систем: исследование концепций (POC), технологическая готовность (TRL), инженерная готовность (ERL), производственная готовность (MRL), операционная готовность (ORL), рыночная готовности и коммерциализация (CRL), оценка рисков и преимуществ (BRL). На основании разновидностей уровней готовности технических систем формируется роли в инженерной команде прорыва.

Роль – набор задач и функций, определенных с целью распределения обязанностей между членами инженерной команды прорыва.

В соответствии с разработанной моделью формирование инженерных команд прорыва осуществляется в зависимости от типа проекта: исследовательский, практико- ориентированный, предпринимательский.

Практические опыт основан на сотрудничестве между МГТУ «СТАНКИН» и индустриальными партнерами. Сотрудничество с компаниями осуществляется различными способами: кейс-чемпионаты, хакатоны, проектные интенсивы, выполнение заказных проектов, профстажировки, совместные акселерационные программы, форсайт-сессии.

Состав инженерной команды прорыва также зависит от направления выполняемого проекта: цифровой, индустриальный (разработка продукта, разработка/модернизация производственной системы, повышение эффективности системы), социальный, сервисный и другие.

В рамках создания инфраструктуры в МГТУ «СТАНКИН» было создано управление организации проектного обучения, которое включает в себя молодежный проектный центр, студенческое конструкторское бюро и отдел развития молодежных стартапов. Каждое из подразделений выполняет определенный функционал для достижения общего результата – подготовки инженерной команды прорыва. В прошлом году открыта VR лаборатория.

За последние два года разработаны и апробированы учебно-методические и нормативно-методические материалы, в процесс подготовки инженерных команд прорыва включены сквозные модули – введение в технологическое предпринимательство и проектная деятельность в составе программ бакалавриата, создана и апробирована методика оценки универсальных навыков, личностных качеств и поведенческих характеристик абитуриентов и обучающихся.

Результаты и обсуждение

На основе проведенного анализа текущей экономико-политической ситуации и существующей академической модели подготовки инженерных кадров были определены противоречие между текущими требованиями к инженерам и сложившейся практикой их подготовки:

• Несоответствие содержания программ подготовки современным вызовам;
• Излишняя теоретизация программ подготовки инженеров;
• Недостаток развития компетенций в области управления проектами и предпринимательской деятельности;
• Освоение цифровых навыков.

В соответствии с выявленными противоречиями был сделан вывод о необходимости трансформации образовательной модели подготовки инженеров, которая включает в себя сочетание классической модели подготовки и инженеров и современных требований к его квалификации.

Трансформация модели образовательной модели подготовки инженеров потребует от вузов изменений на всех уровнях подготовки: 1) содержание образовательных программ (актуализация имеющихся учебных дисциплин и разработка новых программ дисциплин), 2) обеспечение подготовки инженеров соответствующими кадрами, способных к быстрым изменениям и адаптации, 3) создание современной инфраструктуры, 4) формирование новых и/или адаптация сложившихся методологических подходов, 5) интеграция индустриальных партнёров в образовательный процесс.

Рассмотрен пример перехода к актуализированной образовательной модели подготовки инженеров МГТУ «СТАНКИН».

Модель охватывает изменения на разных уровнях организации образовательного процесса, включая подготовку научно-педагогических кадров и создания поддерживающей инфраструктуры, динамическую систему оценки компетенций. Модель подготовки инженерных команд прорыва реализуется В МОТУ «СТАНКИН» на протяжении двух лет и доказала свою жизнеспособность

Список литературы

1. Программа развития университета на 2021–2030 годы в рамках реализации программы стратегического академического лидерства «Приоритет2030». ФГБОУ ВО «МГТУ «СТАНКИН» - 2021 - URL: http:// https://stankin.ru/prioritet2030/ (дата обращения: 20.04.2023). – Текст: электронный.
2. Стратегия научно-технологического развития Российской Федерации., 2021. –URL: http://www.kremlin.ru/acts/bank/41449 (дата обращения: 20.04.2023). – Текст: электронный.
3. Чаруйская М.А., Можаровская А.А. 1. Требования к системе подготовки инжиниринговых команд прорыва В сборнике: Интеграция методической (научно-методической) работы и системы повышения квалификации кадров. Материалы XX Международной научно-практической конференции. Международная академия наук педагогического образования; Государственное бюджетное учреждение дополнительного профессионального образования «Челябинский институт переподготовки и повышения квалификации работников образования»; ответственный редактор Д.Ф. Ильясов. 2019. С. 40-43.

Результаты деятельности

1. Включение сквозного модуля технологического предпринимательства в состав учебных планов программ бакалавриата
2. Включение сквозного модуля проектной деятельности в состав учебных планов программ бакалавриата
3. Разработка (включая формирование контента) и апробация программы модуля Введение в технологическое предпринимательство в составе проектной деятельности инженерных команд прорыва предпринимательство в составе проектной деятельности инженерных команд прорыва
4. Разработка (включая формирование контента) и апробация программы модуля Цифровая трансформация промышленных предприятий в составе проектной деятельности инженерных команд прорыва
5. Разработка нормативно-методических материалов
6. Компетентностная модель инженерных команд прорыва
7. Методика оценки универсальных навыков, личностных качеств и поведенческих характеристик абитуриентов и обучающихся
8. Методика оценки профессиональных навыков инженерных команд прорываМетодика оценки профессиональных навыков инженерных команд прорыва
9. Методика реализации проектной деятельности для инженерных команд прорыва 2 уровня подготовки
10. Методика реализации проектной деятельности для инженерных команд прорыва 3 уровня подготовки прорыва 3 уровня подготовки
11. Проведение мероприятий по вовлечению участников инженерных команд прорыва ссылка1, ссылка2, ссылка3. 
12. Проведение профессионально-ориентационного тестирования с целью определения ролей инженерных команд
13. Организация структурного подразделения, обеспечивающего реализацию инновационного образовательного проекта
14. Организация VR-лаборатории