Моисеева Наталья Александровна

Цифровизация, оказывающая существенное влияние на все сферы жизни современного экономического общества, диктует системе высшего образования новые требования к уровню подготовки специалистов инженерно-промышленной отрасли. Назревшая необходимость модернизации существующих моделей обучения приводит к поиску эффективных образовательных технологий для развития у будущих выпускников технических вузов цифровых компетенций, отвечающих современным реалиям. Одной из таких технологий выступает смешанное обучение, подразумевающее совместное применение форматов онлайн- и офлайн-обучения. В статье анализируется понятие «смешанное обучение», обозначена значимость данной образовательной технологии с точки зрения междисциплинарного подхода к осуществлению современной информационно-математической подготовки будущих специалистов инженерно-технического профиля. Важность взаимной интеграции знаний на уровне фундаментальных технических наук и информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) обоснована на примере интеграции дисциплин информационно-математического цикла. При этом подчеркнута особая роль информационно-математического моделирования как системообразующего фактора интеграции знаний по рассматриваемым дисциплинам. Цель работы – выявить методические возможности применения технологий смешанного обучения в инженерном образовании при осуществлении междисциплинарной интеграции в преподавании дисциплин информационно-математического цикла. В исследовании применялись общенаучный диалектический метод, теоретико-методологический анализ и обобщение содержания математической, информационной, педагогической, методической, научно-технической литературы в области зарубежного и национального инженерного образования. На примере построения модели машинного обучения проиллюстрирован один из важных этапов исследовательского анализа данных – выявление выбросов и их обработка посредством современного стека цифровых технологий (языка программирования Python, библиотеки Pandas и Seaborn). Новизна настоящего исследования состоит в расширении научно-методического аппарата активизации деятельности студентов с целью развития соответствующих цифровых компетенций за счет реализации в учебном процессе технологий смешанного обучения при осуществлении междисциплинарной интеграции в преподавании дисциплин информационно-математического цикла. Теоретическая значимость исследования заключается в разработке методических рекомендаций к применению инструментария смешанного обучения при реализации информационно-математической подготовки студентов инженерных специальностей вузов, выявлении и обосновании основных преимуществ внедрения технологий смешанного обучения в образовательный процесс технического вуза, а также обозначении их роли в повышении качества образования и подготовки инженерных кадров для цифровой экономики. Практическая значимость исследования заключается в том, что предложенные методические приемы внедрения технологий смешанного обучения могут быть использованы профессорско-преподавательским составом информационных и математических кафедр технических вузов в своей научно-методической и практической работе в условиях цифровой трансформации образования.

Одна из особенностей современного этапа развития информационного общества – интенсивная цифровизация, появление которой обусловлено совершенствованием, эволюцией новых информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) и ростом цифровых технологий четвертой промышленной революции (Industry 4.0). В связи с этим дигитализация является одним из факторов трансформации национального инженерного образования. В статье анализируется значимость междисциплинарного подхода к современной подготовке будущих специалистов инженерно-технического профиля, а также обосновывается важность взаимной интеграции знаний на уровне ИКТ и фундаментальных технических наук на примере интеграции дисциплин «Информатика» и «Математика» посредством информационно-математического моделирования. Цель работы – выявить влияние цифровизации на теоретико-методологические основы междисциплинарного подхода в национальном инженерном образовании. В исследовании применялся общенаучный диалектический метод, теоретико-методологический анализ и обобщение содержания математической, информационной, педагогической, методической, научно-технической литературы в области зарубежного и национального инженерного образования. По результатам проведенного исследования предложено понятие интегрированного учебного задания по математике и информатике, в основу которого положен содержательно-деятельностный подход к информационно-математическому моделированию; выявлена и обоснована типология интегрированных учебных заданий по информатике и математике в соответствии с видами профессиональной деятельности специалистов инженерно-технического профиля. Показана значимость и роль информационно-математического моделирования в качестве одного из базисных (фундаментальных) методов решения интегрированных учебных заданий. Выявлена необходимость развития междисциплинарного подхода к подготовке будущих инженеров технического профиля в условиях цифровой экономики России.

Современный высококвалифицированный инженер должен обладать актуальным набором цифровых компетенций, крайне необходимых для успешной профессиональной деятельности в эпоху цифровизации. Одна из характерных черт цифровизации – интеграция наук, что особенно проявляется в применении цифровых технологий. В связи с этим необходимо развивать цифровые компетенции обучающихся, используя дидактический потенциал межпредметной интеграции, осуществляемой в процессе информационно-математической подготовки инженеров. Цель работы – исследование реализации информационно-математической подготовки студентов технических вузов в условиях глобализации Индустрии 4.0. В статье анализируются контекстно-компетентностный и CDIO-подходы в организации учебного процесса в техническом университете. Новизна настоящего исследования: расширен научно-методический аппарат активизации деятельности студента при решении практико-ориентированных задач межпредметного содержания включением в процесс обучения оптимизационных задач «контекстного» содержания. Авторы рассматривают деятельность по решению оптимизационных задач «контекстного» содержания в качестве одного из условий развития цифровых навыков студента технического вуза. Проведенный теоретический анализ исследований по теме позволил определить дидактические возможности оптимизационных задач «контекстного» содержания и выделить цифровые технологии, применяемые для их решения. В статье приводится разработанная авторами методика развития цифровых компетенций будущих инженеров посредством системы оптимизационных задач «контекстного» содержания. Данное исследование инициирует возможные пути для продолжения исследований развития цифровых компетенций будущих инженеров технического профиля. Представленная авторами типология оптимизационных задач «контекстного» содержания может быть рекомендована широкому кругу профессорско-преподавательского состава информационных и математических кафедр технических университетов для использования в научно-методической и практической работе.

В условиях вызовов современного рынка труда цифровой цивилизации, в частности Индустрии 4.0, становится актуальной проблема формирования и развития цифровых компетенций современных специалистов инженерного профиля. Базис практически любой цифровой технологии являет собой синтез возможностей и достижений таких наук, как информатика и математика. Чтобы будущая профессиональная деятельность инженера была успешной, необходимо развивать цифровые компетенции обучающихся, используя дидактический потенциал межпредметной интеграции, осуществляемой в процессе информационно-математической подготовки инженеров. Цель исследования – поиск возможных оптимальных путей осуществления информационно-математической подготовки будущих инженеров технических специальностей вузов для Индустрии 4.0. В статье анализируются контекстно-компетентностный и CDIO-подходы в организации учебного процесса. Новизна данного исследования: определено содержание цифровых компетенций будущего инженера в контексте применения им информационно-математического моделирования при решении практико-ориентированных задач межпредметного содержания. Авторы рассматривают информационно-математическое моделирование как один из факторов эффективного развития цифровых навыков студентов технического вуза на примере организации самостоятельной работы обучаемых. Проведенный теоретический анализ исследований по теме позволил выделить дидактические возможности информационно-математического моделирования в цифровом образовательном пространстве. В статье приводится авторская методика применения средств информационно-математического моделирования для развития цифровых компетенций будущих инженеров, востребованных в Индустрии 4.0, в условиях цифровой трансформации профессионального инженерного образования. Данное исследование открывает возможности для продолжения исследований развития цифровых компетенций будущих инженеров. Приведенная авторами трактовка возможностей интеграции информатики и математики может быть рекомендована широкому кругу профессорско-преподавательского состава информационных и математических кафедр технических университетов для использования в работе.