CC BY
8ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ THEORY AND PRACTICE OF VOCATIONAL EDUCATION
Педагогический журнал Башкортостана. 2023. № 4. С. 48-62. Pedagogical Journal of Bashkortostan. 2023; (4): 48-62.
ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ
Научная статья УДК 378.141.4
DOI 10.21510/18173292_2023_102_4_48_62
КОНЦЕПЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОГРАММНО-МЕТОДИЧЕСКОГО КОМПЛЕКСА ПОДГОТОВКИ МАГИСТРОВ ПО БИОМЕДИЦИНСКОЙ ИНЖЕНЕРИИ В ФЕДЕРАЛЬНОМ УНИВЕРСИТЕТЕ
1 2 Анна Александровна Баранова , Борис Николаевич Гузанов , Наталья Юрьевна Офицеро-
ва3
1 Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, [email protected], ORCID 0000-0002-3020-3832
2 Российский государственный профессионально-педагогический университет, Екатеринбург, Россия, [email protected], ORCID 0000-0001-5698-0018
J Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия, [email protected], ORCID 0000-0001-8840-9908
Аннотация. Актуальной в настоящее время задачей высшего профессионального образования является подготовка высококвалифицированных специалистов, обладающих достаточным набором компетенций, который позволит им не только в совершенстве владеть освоенной специальностью, но и реализовывать потенциал в смежных областях при решении реальных задач по приоритетным направлениям экономики России. Инновационное развитие образования предполагает интеграцию вузов с научными центрами и промышленными предприятиями и требует разработки новых образовательных программ. Целью работы является разработка концепции проектирования образовательной программы «Биомедицинская инженерия», реализованной в Уральском федеральном университете в соответствии с требованиями самостоятельно устанавливаемого образовательного стандарта (СУОС) к выпускникам инженерных специальностей. В статье подробно охарактеризованы принципы, составляющие методологию проектирования программы: научности, системности, практико-ориентированности, междисциплинарности, конвергенции наук, а также внедрения наукоемких информационно-коммуникационных технологий и трансдисциплинарности профессиональной деятельности. Представленная модель программы формирует требуемые в соответствии с направлением подготовки универсальные, общепрофессиональные и специальные профессиональные компетенции. В процессе апробации с помощью критериев результативности, релевантности и удовлетворенности выпускников образовательной программой «Биомедицинская инженерия» была выявлена ее высокая эффективность и соответствие запросам современного сектора экономики. Охарактеризованный в работе подход к проектированию программ подготовки выпускников инженерных специальностей позволяет подго-
© Баранова А.А., Гузанов Б.Н., Офицерова Н.Ю., 2023
товить целостно сформированного, конкурентоспособного специалиста, обладающего глубокими знаниями в рамках полученной специальности и готового к освоению новых компетенций в смежных областях. Такой разносторонне развитый специалист отвечает требованиям современной динамичной экономики и востребован на рынке труда.
Ключевые слова: высшее профессиональное образование, инженерное образование, магистратура, образовательная программа, методологические основы, профессиональные компетенции, коммуникативные навыки, навыки инновационного мышления, транспрофессионализм, практико-ориентированный подход
Для цитирования: Баранова А.А., Гузанов Б.Н., Офицерова Н.Ю. Концепция проектирования программно-методического комплекса подготовки магистров по биомедицинской инженерии в Федеральном университете // Педагогический журнал Башкортостана. 2023. №4 (102). С. 48-62.
THEORY AND PRACTICE OF VOCATIONAL EDUCATION
Original article.
THE CONCEPT OF DESIGNING A PROGRAM AND METHODOLOGICAL COMPLEX FOR MASTER'S TRAINING IN BIOMEDICAL ENGINEERING AT FEDERAL UNIVERSITY
12 3
Anna A. Baranova, Boris N. Guzanov , Natalia Yu. Ofitserova
1 Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ekaterinburg, Rus-
sia, [email protected], ORCID 0000-0002-3020-3832
2 Russian State Vocational Pedagogical University, Ekaterinburg, Russia, [email protected],
ORCID 0000-0001-5698-0018 Ural Federal University named after the first President of Russia B.N. Yeltsin, Ekaterinburg, Russia, [email protected], ORCID 0000-0001-8840-9908
Abstract. The current task of higher professional education is to train highly qualified specialists with a sufficient set of competencies that will allow them not only to master their profession, but also to fulfil their potential in related areas while solving real problems in priority guidelines of the Russian economy. Innovative development of education involves the integration of universities with research centers and industrial enterprises and requires new educational programs. The aim of the work is to develop the concept of designing the "Biomedical Engineering" educational program, implemented at the Ural Federal University in accordance with the requirements of the independently established educational standard for graduates in engineering. The principles making up the methodology of the program designing: scientific, systematic, practice-oriented, interdisciplinary approaches, convergence of sciences, as well as the introduction of high-tech information and communication technologies and transdisciplinarity of professional activity are detailed in the article. The presented model of the program forms universal, general professional and special professional competencies required in accordance with the direction of training. During the testing high efficiency of the educational program "Biomedical engineering" and its compliance with the requirements of the current economy were revealed with the help of the criteria of effectiveness, relevance and satisfaction of graduates with the program. The described approach to the designing of training programs for graduates in engineering allows us to prepare a holistically formed, competitive specialist with in-depth knowledge within the profession acquired and ready to master new competencies in related fields. Such a versatile specialist meets the requirements of modern dynamic economy and is in demand in the labor market.
Keywords: higher professional education, engineering education, master's degree, educational program, methodological basics, professional competencies, communication skills, innovative thinking skills, transprofessionalism, practice-oriented approach
For citing: Baranova A.A., Guzanov B.N., Ofitserova N.Yu. The concept of designing a program and methodological complex for master's training in biomedical engineering at the Federal University. Pedagogicheskij zhurnal Bashkortostana = Pedagogical journal of Bashkortostan. 2023 ; 102(4): 48-62.
Введение. Технико-экономический прогресс современного постиндустриального общества способствует активному развитию наукоёмкого производства, постоянному внедрению новых технологий, повышению уровня развития социальной сферы и, в первую очередь, образования и здравоохранения. Новый технологический уклад меняет требования к профессиональной подготовке специалистов, где отмечается усиленная профилизация за счет увеличения отличных друг от друга профилей подготовки, предлагаемых к освоению в рамках одной профессии. Кроме того, высокие темпы развития технологий приводят к необходимости овладения компетенциями, значительно расширяющими функционал профессионала. Все это требует всесторонней оценки и анализа производственных, экономических, социальных, психологических и других аспектов общественной жизни при разработке концепции проектирования новых образовательных программ. Только в этом случае становится возможным успешное внедрение новаций в производственную среду и коммерческая реализация инноваций [1].
Основной целью современного образования является подготовка специалиста, который должен не только в совершенстве владеть техническим знанием, но и обладать коммуникативными навыками, творческим мышлением, широким мировоззрением, стремлением к личностному росту, способностью учиться и воспринимать новое на протяжении жизни. Эти навыки позволяют рассматривать проблему как единое целое с точки зрения различных научных дисциплин, понимать технологии и процессы в смежных областях, быстро адаптироваться, принимать решения, переучиваться, правильно распределять ресурсы и управлять своим временем [2].
К сожалению, инновационный потенциал вузов России недостаточен для быстрого реагирования на изменения внешней среды и влияния на них. Это обуславливает необходимость внедрения в сфере профессионального образования нововведений, направленных на все аспекты подготовки специалистов, которые будут конкурентоспособны на рынке труда в соответствии с запросами общества. Для этого подобные работники обязаны обладать не только фундаментальными знаниями, предполагающими свободное владение своей специальностью, но и междисциплинарными навыками, позволяющими освоить смежные области по приоритетным направлениям развития экономики страны и регионов. Изменения в сфере профессионального образования должны коснуться модели профессионального образования: организационных схем, образовательных технологий, интеграции обучения и воспитания с научными ис-
следованиями и производственной деятельностью, методического, информационного и материально-технического обеспечения, кадрового сопровождения учебного процесса [3].
Методология исследования. Для реализации комплекса наиболее кардинальных инновационных методических решений широкие возможности университетам предоставляет создание СУОС, право на использование которых Федеральным законом «Об образовании в Российской Федерации» предоставлено ведущим классическим (МГУ им. М.В. Ломоносова и СПбГУ), федеральным и национальным исследовательским университетам [4], а также Указом Президента Российской Федерации от 09.09.2008 № 1332 ещё 5 гражданским университетам, не относящимся ни к одной из указанных категорий [5].
СУОС предусматривает требования к результатам и условиям освоения образовательных программ в области техники и технологий путем согласования формируемых компетенций обучаемых с международными требованиями, в том числе в сфере научно-исследовательской и проектно-технологической деятельности выпускников. Особо отмечается необходимость повышения значимости креативных и общекультурных компетенций, обеспечение выбора траектории обучения, прививание навыков академической мобильности за счет осуществления совместных образовательных программ и проектов. Кроме того, установлены требования к оснащению образовательного процесса современным оборудованием, использованию инновационных педагогических технологий, включая внедрение программ цифровой трансформации образования. Весьма важным считается повышение требований к студентам и выпускникам (наличие публикаций, активное участие в научно-исследовательской и проектной деятельности), что позволяет поддерживать у них интерес к обучению и совмещать практическую производственную деятельность для решения существующих проблем [6].
Одним из компонентов инновационной подготовки кадров являются стратегические академические единицы (САЕ), которые успешно реализованы в некоторых вузах, в частности, в Уральском федеральном университете имени первого Президента России Б. Н. Ельцина. Их целью является формирование компетенций, обеспечивающих конкурентоспособность будущих инженеров, способность адаптироваться в условиях быстро меняющейся профессиональной среды, а также готовность к непрерывному переносу знаний на новые объекты деятельности [7].
В ходе реализации образовательных программ в рамках инновационного проекта в полной мере обеспечивается соблюдение законных интересов участников образовательных отношений, полнота и качество образования удовлетворяет требованиям федерального государственного образовательного стандарта, а также федеральных государственных требований к подготовке высокопрофессиональных специалистов на уровне мировых квалификационных требований [8]. Следует заметить, что в современной трактовке инновационная деятельность понимается, как профессиональная деловая активность, включаю-
щая научную, технологическую, образовательную, организационную, финансовую и коммерческую деятельность, направленную на реализацию инновационных проектов, а также на создание инновационной инфраструктуры и обеспечение ее эффективного функционирования [3].
Провозглашённый в России переход на инновационный путь развития обусловил постановку перед инженерными вузами новой задачи - стать центрами инновационной активности в регионах и промышленных секторах бизнеса, для чего потребовалось осуществление системных корректив в образовательной и инновационной политике государства, способствующих развитию инженерного образования, в том числе с использованием интеграции вузов с научной сферой и промышленностью. В результате перед вузами была поставлена задача разработки и реализации уникальных образовательных программ, позволяющих подготовить инженеров-созидателей передовых технологий и инновационных технических объектов, обеспечивая развитие приоритетных отраслей российской экономики на основе современных научно-технологических разработок [6; 7].
Реализация стратегии модернизации отечественного инженерного образования в первую очередь должна проводиться с учетом потребностей и запросов региона, поэтому новые программы должны создаваться при непосредственном участии представителей реального сектора экономики, в частности, бизнеса и инновационных предприятий. При таком подходе формирование фундаментальной основы знаний будущего специалиста обеспечивается выстраиванием организационной структуры вуза по отраслевому принципу, что способствует формированию профессиональной направленности у будущих инженеров на деятельность в конкретных областях производства [9]. Активное взаимодействие вузов со стратегическими региональными партнёрами позволяет также формулировать правильно профильно-специализированные компетенции и разрабатывать специальные образовательные модули, обеспечивающие привитие выпускникам необходимых навыков в области инновационного менеджмента.
Особое внимание к проблемам инженерного образования на уровне магистратуры не случайно. На первой ступени высшего образования -бакалавриате - подготовка организована по единому универсальному образцу с ориентацией на массовую подготовку инженеров-эксплуатационников, большой объём базовых теоретических дисциплин без ярко выраженной индивидуальной траектории. В магистратуре массив учебных дисциплин большей частью составлен из специальных практико-ориентированных модулей, позволяющих готовить "штучных" инженеров-исследователей.
Для эффективной организации образовательного процесса необходимо начинать с построения концепции, что подразумевает определение основных потребителей образовательной программы. В рамках СУОС одним из основных аспектов академической свободы является возможность адаптации магистерских образовательных программ под нужды региона. Направленность програм-
мы определяется разработчиком образовательной программы с учетом требований работодателей и других заинтересованных сторон. Таким образом, магистерские программы становятся гибкими «академическими базами» для реализации инновационных проектов региональных предприятий. Магистерские программы инженерного образования включают в себя несколько модулей подготовки, внутри которых осуществлено укрупненное структурирование учебного материала, что предполагает выстраивание индивидуальной траектории продвижения студента, позволяя чувствовать самостоятельность в обучении [10].
Для успешного профессионального становления магистров инженерных специальностей необходимо моделировать структуру будущей деятельности. Тесное сотрудничество с работодателями будущих выпускников также должно подразумевать обязательное внедрение в образовательный процесс научно-исследовательской и проектной работы студентов при совместном руководстве преподавателей и представителей бизнеса. Студенты получают навыки решения реальных, нетривиальных задач в ходе проектной деятельности, приобретая и развивая инновационное мышление, причем данный принцип становится связующим звеном между теорией и практикой. Так, в работе [11] коллективом авторов был описан опыт междисциплинарного инновационного проекта, основанного на реальных проблемах предприятий, который рассматривается как мост между образованием и карьерой. По окончании обучения студенты назвали следующие компетенции, которые развила программа: социальные навыки, новые лидерские качества, творческое мышление, ориентация на будущее, технические навыки и навыки внедрения инноваций.
Другой особенностью проектирования образовательных программ является их междисциплинарность и транспрофессионализм. Транспрофессионализм трактуется как интегральное качество специалиста, характеризующее способность осваивать и выполнять деятельность из различных видов и групп профессий. Логика развития современного технологического общества подразумевает расширение спектра профессиональных знаний, гибкость, умение быстро адаптироваться к изменяющимся условиям профессиональной среды, навыки работы в команде. Выпускники таких программ овладевают ключевыми компетенциями, позволяющими находить комплексные и уникальные решения на основе трансдисциплинарного синтеза знаний и межпрофессиональной коммуникации [12]. С учетом сказанного рассмотрим особенности проектирования образовательных программ в новой парадигме (рис. 1), где представлена логическая схема, отражающая основные этапы разработки новой образовательной программы.
• Входной блок: маркетинг Информационный • Анализ объекта: востребованность внутри этап региона, необходимость образовательных
программ
Концептуальный • обоснование концепции проектирования этап программы
Проектный этап * Формулирование компетенций • Разработка модулей / дисциплин
Оценочный этап • Анализ эффективности программы
Г
Рис. 1. Логическая схема построения подходов к проектированию образовательной программы
Методологическая модель проектирования инженерных дисциплин в вузе основывается на ряде принципов, обладающих свойствами взаимозависимости и взаимодополняемости, являющихся базисом для эффективной организации образовательного процесса. Правильное представление об инженерной деятельности складывается благодаря построению образовательной программы в соответствии с принципами научности и практико-ориентированности, меж-дисциплинарности, конвергенции наук [13].
Принципы научности и системности обеспечивают эффективное усвоение студентами знаний, находящихся в соответствии с современной наукой [5]. Влияние принципа научности двустороннее. С одной стороны, развитие науки меняет требования к уровню знаний студентов, с другой - развитие высшей школы является условием развития науки, так как только актуальное научное знание способно отражать и направлять передовые идеи продвижения науки. Мерой оценки научного содержания учебных дисциплин является степень научности, позволяющая разделять новое в науке от случайных положений с малой долей доверия. Принцип научности гарантирует корректное изложение научной информации в процессе обучения.
Качественное усвоение знаний и развитие навыков их практического использования возможно лишь в том случае, если организация учебного процесса подчиняется принципу системности, который подразумевает под собой комплекс взаимосвязанных и взаимодействующих компонентов процесса обучения: организация, цели и задачи обучения, формы, методы, средства обучения, методы оценки содержания, глубины, широты знаний, контроль их усвоения и понимания [5; 14]. Принцип обеспечивает целостность системы инженерного образования.
Эффективно организованная образовательная деятельность, в первую очередь, обусловлена формулировкой компетенций как укрупненных образовательных целей. Подобная целевая ориентация позволяет определять степень
54
продвижения обучающихся к намеченному результату обучения, предполагающему формирование опыта интеллектуально развивающей деятельности, и обеспечить своевременную коррекцию. В настоящее время использование таксономии Б. Блума в качестве инструмента для проектирования образовательных программ представляется перспективным методическим подходом, так как позволяет выстроить внутреннюю логику образовательной программы, направленную на формирование определенного набора компетенций.
Под дисциплинарной конвергенцией понимают целостное построение учебных дисциплин, обеспечивающее взаимопроникновение информации, научных знаний и технологических достижений дисциплин. Междисциплинар-ность обеспечивает прозрачность образовательной среды, когда методология одной «монодисциплины» используется для решения задач, поставленных в другой [15].
Междисциплинарность не стирает дисциплинарные границы, работая на стыке наук и расширяясь в процессе возникновения многофакторных проблем, она переходит к трансдисциплинарности. Ключевую роль играет единый смысловой контекст, интерпретация результатов исследования специалистами -представителями разных научных дисциплин. У выпускника инженерной специальности формируется личная ответственность за результаты профессиональной деятельности [15], он представляет полную, универсальную, многофакторную и целостную модель действительности, причем такой специалист обеспечивает развитие профессии и науки в контексте развития общества [16]. Магистерские программы инженерного образования включают несколько модулей подготовки, внутри которых осуществлено укрупненное структурирование учебного материала, что предполагает выстраивание индивидуальной траектории продвижения студента, позволяя чувствовать самостоятельность в обучении [10].
Практико-ориентированный подход рассматривается как более инновационный, творческий и реализуется с помощью внедрения проектного обучения - студенты приобретают знания и навыки при разработке проекта [17]. Преподавательский состав действует в качестве руководства на протяжении всего проекта, а студенты сами несут ответственность за приобретение знаний и навыков. Такое обучение приводит к развитию критического мышления, позволяющего оценивать различные технические решения, работать в команде и находить решение проблемы. Учебный процесс осуществляется в контексте будущей профессиональной деятельности, студенты являются активными участниками обучения. Методические принципы разработки модульных образовательных программ по направлению биоинженерии позволяют организовать процесс обучения таким образом, чтобы наряду с фундаментальными техническими знаниями будущие выпускники получали универсальные социально-значимые навыки, навыки инновационного мышления, которые значительно повысят их конкурентоспособность на рынке труда.
В связи с повсеместным внедрением информационно-коммуникационных технологий, в том числе в производственную деятельность, в профессиональном образовании необходимо включение цифровой трансформации, которая заключается в комплексном формировании цифрового университета - целостной экосистемы с большим потенциалом развития в условиях современных технологий. Цифровизация образования и строительство цифровой экономики неразрывно связаны между собой, причем необходимость цифровой трансформации образования, с одной стороны, продиктована изменениями на рынке труда, а с другой - приводит к еще большему проникновению цифровых технологий в экономические процессы [18; 19]. Поэтапное введение информационно -коммуникационных технологий на различных уровнях внутри университета при поддержке партнеров, предлагающих для выполнения реальные проекты, в последствии внедряемые в производство, реализовано в качестве пилотных проектов в нескольких университетах страны с последующей перспективой распространения построенных моделей на всю систему высшего образования.
Материалы и методы исследования. Рассмотрим особенности проектирования инновационных образовательных программ на примере образовательной программы «Биомедицинская инженерия» (в рамках направления 12.04.04 «Биотехнические системы и технологии»), реализуемой на базе кафедры экспериментальной физики в Уральском федеральном университете им. Б.Н. Ельцина. Структурно-функциональная модель (рис. 2) образовательной программы магистратуры создана на основе модульно-компетентностного подхода, предполагает соблюдение принципов научности и практико-ориентированности, междисциплинарности и интеграции, минимальной достаточности, модульности и гибкости.
Модель программы включает три основные профессиональные направления подготовки студентов: применение радиационных технологий в биологии и медицине, разработка электронных медицинских приборов, аппаратов и систем, использование информационных технологий для обработки биомедицинских данных, в ходе освоения которых формируются ключевые профильно-специализированные компетенции.
Изучение дисциплин модуля «Радиационные технологии в медицине» формирует специальные профессиональные компетенции в области разработки, создания, использования и управления технологиями, связанными с ионизирующим излучением. Уникальностью освоения данного модуля является наличие функционирующей практической базы в виде Инновационно-внедренческого центра ядерной медицины (ИВ ЦЦЯМ) в структуре УрФУ, реализующего полный цикл производства радиофармацевтических препаратов. Таким образом, студенты формируют профессиональные умения и навыки непосредственно на реальной производственной площадке.
ТробйВйЬЫЯ дагЛанйГй СВкТОдйВ ЭмйнйМкЫй и ЫШ)1ЧкСЫВД]А ВТШНЬсли!ч дални зацхй к уро»чю подгочовкл мнц^черн^ас кадров
Т^йвйВАнЛЯ СУОС
[ФПХЪ
Яччноон^де гцутре^МОСЗИ птденгю!. !■ ППП^-^ЧИ-Н №-4К^рйнТОСПй£0йыСрГО йЁ£(аЛйВанлЯ
-Т
ЮНСТОМй |-ОДГй7йВКй СГВДМИйВ Пй маГ^ааЬЛ&чи О Е>лйк¡чж&чйркйк к-чнОЬЬнйк. ЧМИ енчрн о й дв-ятч-.пь н ОПЧ
л:
формирован« Првдцнпчй! ыаушасм, ГЬДлВДЬ'- л ¿рёДсЗйй й&учмш.
уи/ОЬпк.. ойЬЕЛОЧМЫШ^НК н о нирч^яноои. СОНнуПчйСТь пот п е яе нгч оегч ь ■ Я,
эффе*«ияостъ подготозни ■р-н Л СЦ к >1 к В у ч й |1Т л, р а зо ыте.п ь ч ь V Д*ЯТ4-Л Р чййТчЬ 1А, ГруППйВВЯ ПрйыКТчыЯ
СВДЙ'ччдВ черного «модулей. -«атравлсинь* НОч 1й НСЗнЫР.. мОДуЛьь мк.. ДйЯ1йЛвнОС1Ь, йиййДн =ны
При иг/:: н к чЮЙЙлкйчЮл » рамс профсссиоч а п этрм^ на СйрмлрййЛи Лй прак1мн<э- 5ЯИГГГМ1 Н4 прпу звпдоненчь-*
деятель чосгч ОТ^КЛйййк ЦВЛйСООЙрВачйСТЛ ОрЛйНТ Л рййаНЧЧЬ 'Л лло_,адкад
~ »^л^ььон-р^ика.ольпрййл- чь тмпйлвмц.рм
урои-чь —
Модул? ^Радламонньч-1йКчй.1йГиЛ а И№ДнМ>я-4й*
Мвдрть
X
"ыл-шЛйГк .1 а био-и-пненср^ий-
I
Тгорс-ч^-чск« основа чз^чосмык пр^декмоча^ьмуч модулей
т~
Учимрсэпы-ые »ХАМПВГВМЦИ*
гнчтерин^ а НШНННВЙН^!
И ч итру □ ним УРОК^ь ПйЛуМ&чнв Пр ¿кТЛЧййяий ь^ЙыЮОВ ПрййыИСиС-ч¿Лы-Ол ДйЯТйЛЬмЭСЭм В СййШйШТа^м С наганаЬТ»чыОСЧЬЮ Мйдул«л Слабсрэтсрчьч'работа. курсоре работу. чгепвддгжгелкяне прм*пь'. «»ммары-дискугс»*^
1
В ч ВДР^ н Ч С С11 Iя К УР»»чЬ ПрИйбрйТ* чюв» и Пи ТЬ а рйЙЛы- уС ЛйВкмд {ПрййКТчйй С«5 уи£-н кй, Прйк аВйДС1ВыкчыД и на^уимо-исг.пе'дрвачепьгхач стаондедон!
1
Аь ЛЛл2 И йцшка ПЛЯШМ» ИфСЗДк¿ОНннЛО, ДОШфСДЛЬШ^. йбиДОДОфвСХ'Шн ВЛьчь л Л 1Ч»ф«СС.^йнАЛБчЫл ноылете-чц^йу стщ£-ч7ов по нзлр>ьпе-чи50&4силчн«е-черии
Рис. 2. Структурно-функциональная модель образовательной программы
«Биомедицинская инженерия»
Выполнение студентами реальных проектов по разработке узлов и компонентов современных медицинских устройств на основе заказов от функционирующих предприятий (ООО «Фотек», ООО «Тритон-Электроникс», ООО «Компания «Технолайн») также реализовано в рамках модуля «Электроника в биоинженерии», направленного на формирование профессиональных компетенций в области разработки и производства устройств, приборов, систем и комплексов биомедицинского и экологического назначения.
Современный этап развития общества характеризуется огромным воздействием информационных технологий, которые влияют на все сферы человеческой жизни, в том числе на здравоохранение, поэтому в состав образовательной программы включен модуль «Информационные технологии в биоинженерии», формирующий компетенции в предметной области информационных систем и технологий в этой области.
В реалиях постоянно изменяющегося профессионального мира с высокими темпами развития новых технологий, помимо профильно-специализированных компетенций, важно формирование универсальных навыков, дополняющих целостный образ высококвалифицированного конкурентоспособного специалиста. Универсальные компетенции позволяют будущим выпускникам сформировать как естественно-научную картину мира в целом, так и представление о проблемах в области биомедицинской инженерии в рамках
модулей «Актуальные вопросы биомедицинской инженерии» и «Методология научных исследований».
Анализируя структурно-функциональную модель образовательной программы, можно подчеркнуть, что все содержательные компоненты программы следуют друг за другом последовательно, взаимодополняя друг друга. В результате освоения модуля у обучающихся формируются профессиональные компетенции, складывающиеся из определённых умений, подкрепленных системой профессиональных знаний. Цели и задачи образовательных модулей определяются в соответствии с тем, какие компетенции должны быть сформированы у студента по итогам курса. Компетенции узкой профессиональной направленности являются ориентирами для разработки рабочих программ и методов контроля усвоения материала. Общепрофессиональные компетенции создают основу для формирования более узкой специализации и способствуют ориентации в смежных областях, играя значимую роль в социальной и профессиональной мобильности выпускника.
Таким образом, образовательная программа по направлению «Биотехнические системы и технологии» представляет собой детерминированную систему освоения групп модулей, направленных на формирование комплекса универсальных, общепрофессиональных и специальных профессиональных компетенций. Отдельное внимание в программе уделено реализации проектной деятельности посредством выполнения инновационных задач реального сектора экономики в рамках проектного обучения и производственной практики.
Эффективное построение образовательной программы подразумевает использование матрицы компетенций, отражающей связи между дисциплинами программы и формируемыми ими компетенциями. Проектирование программы основывалось на использовании матрицы компетенций и таксономии Блума. В работе учитывался тот факт, что компетенции как укрупненные образовательные цели представляют собой обобщенные характеристики деятельности при решении конкретных профессиональных или надпрофессиональных задач. Поэтому во время разработки образовательной программы был применен подход по декомпозиции компетенций на более мелкие и однозначно измеримые элементы компетенций - результаты обучения (РО - четкая формулировка того, что обучающиеся будут знать и способны делать после окончания обучения по дисциплине, разделу, модулю). Рассмотренный трансдисциплинарный подход позволяет магистрантам определять ценностно-смысловые основы образовательного пространства на федеральном уровне с учетом мировых достижений.
В течение 2017-2022 гг. был проведен анализ и оценка эффективности разработанной магистерской программы с помощью следующих критериев: результативность и релевантность образовательной программы, а также удовлетворённость выпускников данной программой. Результативность магистерской программы оценивали, в первую очередь, по спросу на магистерскую программу (конкурс на место, общее число поступивших студентов, количество иностранных / контрактных студентов). Необходимо отметить, что ежегодно
наблюдается увеличение числа поданных заявлений как на бюджетную, так и на контрактную основу, растет процент иностранных студентов, обучающихся на программе. Результаты анализа релевантности образовательной программы по критериям интереса студентов к практико-ориентированному обучению с последующим внедрением и/или опубликованием результатов магистерских работ демонстрируют, что с точки зрения формирования предметно-профессиональных компетенций разработанная программа соответствует запросам современного сектора экономики. Для студентов важно понимать, как они могут применять полученные знания на практике, поэтому возможность стажировок и участие в исследовательских проектах становится для них полезным опытом для последующего трудоустройства.
Выводы. Современное высшее профессиональное образование видит своей целью выпустить целостно сформированного специалиста. Профессионал должен разбираться не только в технологических аспектах работы, которую ему предстоит выполнить, но также обладать социально значимыми навыками. Разносторонне развитый специалист является востребованным и конкурентоспособным на рынке труда. В связи с этим важную роль в образовательном процессе играет сформированная в соответствии с методологическими основами образовательная программа, предусматривающая формирования как узкоспециальных, так и универсальных навыков выпускника. Совокупность взаимодополняющих друг друга принципов научности, трансдисциплинарности, прак-тико-ориентированности и академической мобильности реализуемых в рамках обучения по магистерской программе, позволяют получить востребованного выпускника, способного к решению реальных задач производства и мобильного в смежных профессиях.
Представленная модель образовательной программы «Биомедицинская инженерия» подразумевает наличие образовательных модулей, направленных на формирование универсальных компетенций, дополняющих, помогающих в освоении и способствующих развитию профессиональных компетенций. Разработанная модель нацелена как на овладение студентами фундаментальными теоретическими знаниями, так и на целенаправленное формирование компонентов системного инженерного мышления, овладение методологией проектирования сложных инженерно-технических объектов, раскрытие творческого потенциала обучающихся. В результате обеспечивается воспитание в процессе обучения деятельного, активного, способного самостоятельно определять круг интересов и комплексно, творчески подходить к решению задач с применением инновационных навыков специалиста.
Список источников
1. Зеер Э. Ф., Сыманюк Э. Э. Методология развития транспрофессионализма субъектов инженерно-технической деятельности // Инженерное мышление: особенности и технологии воспроизводства: материалы научно-практической конференции. - Екатеринбург: Деловая книга, 2018. С. 20-31.
2. Профессии будущего: прогнозы экспертов // Интернет-газета newslab.ru. URL: https://www.newslab.su/article/682898 (дата обращения 22.08.2023).
3. Дворецкий С. И., Пучков Н. П., Муратова Е. И., Таров В. П. Научные основы и практика инновационно-ориентированного профессионального образования // Вестник Тамбовского государственного технического университета. 2004. Т.10, № 3. C. 790-804.
4. Инженерное образование как ответ на вызовы общества // IX Всероссийская очно-заочная научно-практическая конференция с международным участием - Санкт-Петербург: ЧУ ДПО «Академия Востоковедения», 2021. 349 с.
5. Нигматов З.Г., Шакирова Л.Р. Теория и технологии обучения в высшей школе: курс лекций - Казань, 2012. 357 с.
6. Жураковский В.М., Барышникова М.Ю., Воров А.Б. Модернизация инженерного образования: российские традиции и современные инновации // Вестник Томского государственного университета. 2017. № 416. С. 87-93.
7. Гузанов Б. Н., Баранова А. А., Бажукова И. Н. Академическая автономность федерального университета в разработке и реализации учебных программ на основе самостоятельно установленных образовательных стандартов // Мир университетской науки: культура, образование. 2022. №7. C.73-85.
8. Кирдянкина С.В. Инновационное проектирование образовательных систем // Педагогический ИМИДЖ. 2016. №3 (32). C. 46-54.
9. Похолков Ю.П. Инженерное образование России: проблемы и решения. Концепция развития инженерного образования в современных условиях // Инженерное образование. 2021. № 30. С. 96-107.
10. Дейнега С.А. Проектно-модульное обучение в техническом вузе // Ярославский педагогический вестник. 2011. № 3. С. 146-151.
11. Шагеева Ф.Т., Ерова Д.Р. Социально-психологическая готовность студентов инженерного вуза в контексте академической мобильности // Казанский педагогический журнал. 2016. № 6 (119). С. 48-51.
12. Гузанов Б. Н., Баранова А. А., Звонарева И. А. Трансдисциплинарный подход при формировании навыков самореализации в процессе подготовки магистров // Мир науки, культуры, образования. 2020. 5 (84). С. 187-191.
13. Штагер Е.В. Технологический аспект дисциплинарной конвергенции инженерного вуза // Современные наукоемкие технологии. 2020. № 8. С. 227-233.
14. Чигиринская Н.В. Обеспечение качества подготовки будущих инженеров как системно-ориентированная и согласованная образовательная деятельность // Современные проблемы науки и образования. 2019. № 4. С. 1 -9.
15. Мокий В. С., Лукьянова Т.А. Методология научных исследований. Трансдисциплинарные подходы и методы: учебное пособие для бакалавриата и магистратуры. — Москва: Юрайт, 2017. 160 с.
16. Таранова Т.Н., Ахмедова Э.М. Трансдисциплинарный подход в подготовке магистров // Мир науки, культура, образования. 2017. № 1. С. 155-157.
17. Savery J. R. Overview of Problem-based Learning: Definitions and Distinctions // Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning. 2006. P. 13-20.
18. Ларионова В.А., Карасик А.А. Цифровая трансформация университетов: заметки о глобальной конференции по технологиям в образовании EdCrunch Ural // Университетское управление: практика и анализ. 2019. №3. C. 130-135.
19. Сафуанов Р.М., Лехмус М.Ю., Колганов Е.А. Цифровизация системы образования // Вестник Уфимского государственного нефтяного технического университета. Наука, образование, экономика. 2019. №2 (28). C. 116-121.
References
1. Zeer E. F., Symanyuk E. E. Metodologiya razvitiya transprofessionalizma sub"ektov inzhenerno-tekhnicheskoj deyatel'nosti [Methodology of development of transprofessionalism of subjects of engineering and technical activity]. Inzhenernoe myshlenie: osobennosti i tekhnologii vosproizvodstva: materialy nauchno-prakticheskoj konferencii = Engineering thinking: features and technologies of reproduction: materials of the scientific and practical conference. Ekaterinburg: De-lovaya kniga, 2018.Pp. 20-31. (In Russian)
2. Professii budushchego: prognozy ekspertov [Professions of the future: expert forecasts]. Internet-gazeta newslab.ru = Online newspaper newslab.ru. URL: https://www.newslab.su/article/682898 (accessed 22 August 2023). (In Russian)
3. Dvoreckij S. I., Puchkov N. P., Muratova E. I., Tarov V. P. Nauchnye osnovy i praktika innovacionno-orientirovannogo professional'nogo obrazovaniya [Scientific foundations and practice of innovation-oriented vocational education]. Vestnik Tambovskogo gosudarstvennogo tekhnicheskogo universiteta = .Bulletin of the Tambov State Technical University 2004; 10(3): 790-804. (In Russian)
4. Inzhenernoe obrazovanie kak otvet na vyzovy obshchestva [Engineering education as a response to the challenges of society]. IX Vserossijskaya ochno-zaochnaya nauchno-prakticheskaya konferenciya s mezhdunarodnym uchastiem = IX Russian part-time scientific and practical conference with international participation. St. Petersburg: CHU DPO «Akademiya Vostokovedeniya», 2021: 349 p. (In Russian)
5. Nigmatov Z.G., Shakirova L.R. Teoriya i tekhnologii obucheniya v vysshej shkole: Kurs lekcij [Theory and technologies of higher education: a course of lectures]. Kazan, 2012: 357 p.
6. Zhurakovskij V.M., Baryshnikova M.Yu., Vorov A.B. Modernizaciya inzhenernogo obrazovaniya: rossijskie tradicii i sovremennye innovacii [Modernization of engineering education: Russian traditions and modern innovations]. Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta = Bulletin of Tomsk State University. 2017; 416: 87-93. (In Russian)
7. Guzanov B. N., Baranova A. A., Bazhukova I. N. Akademicheskaya avtonomnost' federal'nogo universiteta v razrabotke i realizacii uchebnyh programm na osnove samostoyatel'no ustanovlennyh obrazovatel'nyh standartov [Academic autonomy of the Federal University in the development and implementation of curricula based on independently established educational standards]. Mir universitetskoj nauki: kul'tura, obrazovanie = World of university science: culture, education. 2022; (7): 73-85. (In Russian)
8. Kirdyankina S.V. Innovacionnoe proektirovanie obrazovatel'nyh system [Innovative design of educational systems]. Pedagogicheskij imidzh = Pedagogical image. 2016; 32(3): 46-54. (In Russian)
9. Poholkov Yu.P. Inzhenernoe obrazovanie Rossii: problemy i resheniya. Koncepciya razvitiya inzhenernogo obrazovaniya v sovremennyh usloviyah [Engineering education in Russia: problems and solutions. The concept of development of engineering education in modern conditions]. Inzhenernoe obrazovanie = Engineering education. 2021; (30): 96-107. (In Russian)
10. Dejnega S.A. Proektno-modul'noe obuchenie v tekhnicheskom vuze [Design-modular training in a technical university]. Yaroslavskij pedagogicheskij vestnik = Yaroslavl Pedagogical Bulletin. 2011; (3): 146-151. (In Russian)
11. Shageeva F.T., Erova D.R. Social'no-psihologicheskaya gotovnost' studentov inzhenernogo vuza v kontekste akademicheskoj mobil'nosti [Socio-psychological readiness of engineering university students in the context of academic mobility]. Kazanskij pedagogicheskij zhurnal = Kazan Pedagogical Journal. 2016; 119(6): 48-51. (In Russian)
12. Guzanov B. N., Baranova A. A., Zvonareva I. A. Transdisciplinarnyj podhod pri formirovanii navykov samorealizacii v processe podgotovki magistrov [Transdisciplinary approach to the formation of self-realization skills in the process of masters preparing]. Mir nauki, kul'tury, obrazovaniya = World of science, culture, education. 2020; 84(5): 187-191. (In Russian)
13. Shtager E.V. Tekhnologicheskij aspekt disciplinarnoj konvergencii inzhenernogo vuza [Technological aspect of disciplinary convergence of engineering university]. Sovremennye naukoemkie tekhnologii = Modern high-tech technologies. 2020; (8): 227-233. (In Russian)
14. Chigirinskaya N.V. Obespechenie kachestva podgotovki budushchih inzhenerov kak sistemno-orientirovannaya i soglasovannaya obrazovatel'naya deyatel'nost' [Ensuring the quality of training of future engineers as a system-oriented and coordinated educational activity]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern problems of science and education. 2019; (4): 1-9. (In Russian)
15. Mokij V. S., Luk'yanova T.A. Metodologiya nauchnyh issledovanij. Transdiscipli-narnye podhody i metody: uchebnoe posobie dlya bakalavriata i magistratury [Methodology of scientific research. Transdisciplinary approaches and methods: a textbook for undergraduate and graduate studies]. Moscow: Yurayt, 2017: 160 p. (In Russian)
16. Taranova T.N., Ahmedova E.M. Transdisciplinarnyj podhod v podgotovke magistrov [Transdisciplinary approach in the preparation of masters]. Mir nauki, kul'tury, obrazovaniya = World of science, culture, education. 2017; (1): 155-157. (In Russian)
17. Savery J. R. Overview of Problem-based Learning: Definitions and Distinctions. Interdisciplinary Journal of Problem-Based Learning. 2006: 13-20.
18. Larionova V.A., Karasik A.A. Cifrovaya transformaciya universitetov: zametki o global'noj konferencii po tekhnologiyam v obrazovanii EdCrunch Ural [Digital transformation of universities: notes on the global conference on technologies in education EdCrunch Ural]. Universi-tetskoe upravlenie: praktika i analiz = University management: practice and analysis. 2019; (3): 130-135. (In Russian)
19. Safuanov R.M., Lekhmus M.Yu., Kolganov E.A. Cifrovizaciya sistemy obrazovaniya [Digitalization of the education system]. Vestnik Ufimskogo gosudarstvennogo neftyanogo tekhnicheskogo universiteta. Nauka, obrazovanie, ekonomika = Bulletin of the Ufa State Petroleum Technical University. Science, education, economics. 2019; 28 (2): 116-121. (In Russian)
Заявленный вклад авторов статьи:
Анна Александровна Баранова - освещение методологических подходов к проектированию образовательной программы, построение структурно-функциональной модели программы.
Борис Николаевич Гузанов - постановка задачи исследования, научное руководство, критический анализ текста статьи.
Наталья Юрьевна Офицерова - теоретический анализ литературы по проблеме исследования, оформление статьи.
The declared contribution of the authors of the article:
Anna A. Baranova - coverage of methodological approaches to the design of the educational program, the construction of structural and functional model of the program.
Boris N. Guzanov - statement of the research task, scientific guidance, critical analysis of the article text.
Natalia Yu. Ofitserova - theoretical analysis of the literature on the research problem, the design of the article.
Статья поступила в редакцию 15.09.2023; одобрена после рецензирования 16.10.2023; принята к публикации 18.12.2023.
The article was submitted 15.09.2023; approved after reviewing 16.10.2023; accepted for publication 18.12.2023.
