Статья: Цифровые компетенции как неотъемлемая часть подготовки специалистов в условиях современных вызовов (2025)

Цель работы заключается в разработке методики преподавания математики в вузах с широким применением современных цифровых и информационных технологий.

Актуальность разработки новой методики преподавания высшей математики в вузах обусловлена рядом причин. Во-первых, необходимо повысить мотивацию студентов к обучению в вузе, для этого нужно в явном виде показать связь абстрактных математических знаний с реальными физическими и техническими процессами. Во-вторых, сформировать у студентов навык осознанного использования искусственного интеллекта в целях получения новых знаний, а не бездумного получения готовых решений. В-третьих, сделать пакеты прикладных математических программ рабочим инструментом для решения математических, физических и технических задач.

Методы. Для повышения успеваемости студентов, для мотивации их к изучению таких сложных дисциплин как математика и информатика, предложено рассмотреть возможности образовательного подхода МИТ (математика, информатика, техника). Данных подход подразумевает широкое использование современных программных средств для изучения высшей математики, физики и других общепрофессиональных дисциплин. МИТ позволяет перейти от решения сложных абстрактных математических задач «на бумаге» к использованию современных пакетов математических программ не только для аналитического, но и для численного решения дифференциальных уравнений, а также численного интегрирования. По сути, информатика становится инструментом изучения математики.

Результаты. В статье показана методика внедрения образовательного подхода МИТ на занятиях по высшей математике в вузах. Предложены три кейса, показывающие решения стандартных задач из математического анализа и математической статистики с применением пакетов математических программ и навыков программирования. Рассмотрен пример аналитического и численного решения задачи Коши с помощью математического пакета Smath Studio. Этот же математический пакет был использован для решение задачи интегрирования аналитическим и численным способом (метод Монте Карло). Продемонстрирована возможность применения языка программирования Python для написания приложений, позволяющего проводить статистическую обработку данных. Формулировка задач позволяет студентам самостоятельно выбрать способ решения поставленной задачи.

Заключение. Рассмотренный в статье образовательный подход МИТ позволяет широко использовать современные информационные и цифровые технологии для изучения высшей математики в вузах. Данный подход ведет к повышению интереса студентов к изучаемым дисциплинам, формирует навыки использования языка программирования Python и пакета прикладных математических программ Smath Studio для аналитического и численного решения сложных математических задач.

Цель исследования. Исследование посвящено проблеме, актуальной для перспектив развития образования, связанной с реализацией герменевтического подхода, позволяющего создавать условия открытого образования, в котором студенты учатся открыто выражать свои свободные мысли и смыслы изучаемых знаний. В связи с этим целью исследования является разработки и обоснование интерактивных и смыслосозидающих технологий эффективной реализации герменевтического подхода к организации учебного процесса в вузе. Смыслосозидающие технологии развивают у студентов способность создавать свои свободные мысли и смыслы о явлениях мира и знаниях о них, а интерактивные технологии дают возможность презентовать свои смыслы, обсуждать их в диалогах и рефлексировать свое развитие.

Материалы и методы. В исследовании использованы следующие методы: анализ различных научных позиций относительно роли герменевтического подхода к учебному процессу в вузе, анализ образовательной практики с позиций оценки необходимости герменевтического подхода к интерактивной образовательной среде, разработка смыслосозидающих и интерактивных технологий, способствующих продуктивности реализации герменевтического подхода к учебному процессу и апробация эффективности разработанных интерактивных и смыслосозидающих технологий в мастер-классах инноваторов университета.

Результаты исследования. Герменевтический подход в исследовании представлен как конструкция привязки адекватных технологий к каждому этапу реализации обучения. Так к этапу отбора содержания образования представлены технологии отбора актуальных ценностей науки и культуры, отражающие динамику развития науки и разные способы объяснения мира, и требующие интерпретации известных ученых в разных областях наук. К этапу методической обработки актуальных на данное время знаний о мире для развития студентов разработаны технологии конструирование вспомогательных знаний, предложение разных способов объяснения знаний, смыслосозидающие технологии, в которых выражается интерпретации методистов и составителей учебников по разным учебным дисциплинам. К этапу герменевтической позиции преподавателя предложены технологии демонстрации многозначности понятий, противоречивости знаний, разные способы понимания мира, смыслосозидающие и интерактивные технологии. Реализация герменевтического подхода студентами в совместной с преподавателем работе предполагается в технологиях оперативности реакции на неожиданный вопрос, создания свободных мыслей, рассуждения над знаниями, создания своих смыслов изучаемых явлений, рефлексии понимания. Этапу созидания студентами авторского смысла разработаны технологи индивидуальных и групповых проектов. На этапе повышения педагогического мастерства использованы инновационные, аналитические, экспериментальные, интерактивные и смыслосозидающие технологии, мастер-классы и конкурсы педагогического мастерства.

Заключение. В исследовании обосновано, что в реализации герменевтического подхода к учебному процессу в высшей школе более продуктивными являются интерактивные и смыслосозидающие технологии. Эти технологии должны быть адекватными каждому этапу процесса обучения. Герменевтический подход к учебному процессу создает условия открытого образования, в котором студенты свободно выражают свои мысли и смыслы к изучаемым знаниям, заданным разными способами объяснения явлений мира.

Цель исследования. Профессионально важные личные качества ИТ-специалиста ценятся на рынке труда наравне с профессиональными компетенциями, поэтому в процессе обучения в вузе важно держать в фокусе внимания их развитие. Цель выполненного исследования – обосновать, реализовать в цифровой образовательной среде и апробировать в учебном процессе технологичный способ мониторинга развития профессионально важных качеств студентов ИТ-направлений в тесной связи с освоением ими профессиональных компетенций. В статье представлен подробный анализ результатов экспериментального обучения, который позволил выявить корреляционные зависимости внутри выделенного множества профессионально важных качеств и оценить влияние уровня их развития на результаты освоения профессиональных компетенций, а также отследить динамику развития личных качеств студента в процессе обучения.

Методы и материалы. На основании анализа разнообразных источников, в том числе, требований рынка труда, авторами выделен и систематизирован набор профессионально важных качеств выпускника ИТ-направления, которые поддаются развитию в процессе обучения. Представлены архитектура образовательной среды и логическая модель хранилища данных, которые позволяют накапливать результаты обучения и развития студентов в удобной для анализа форме. Описана реализация мониторинга взаимосвязанных процессов освоения компетенций и развития профессионально важных качеств в представленной образовательной среде. Выполнен корреляционный анализ результатов обучения и развития, позволивший выявить и оценить с помощью коэффициентов Пирсона зависимости между отдельными составляющими единого процесса подготовки ИТ-специалистов в вузе.

Результаты. В статье представлен пример реализации предложенного способа мониторинга развития профессионально важных качеств в процессе обучения бакалавров направления 09.03.04 «Программная инженерия». В результате корреляционного анализа результатов экспериментального обучения был уточнен базовый набор профессионально важных качеств выпускника ИТ-направления, доказана его безызбыточность и тесная связь каждого из выделенных качеств с профессиональными компетенциями (на примере одной из общепрофессиональных компетенций, за которую отвечают три профильных дисциплины). Также по результатам эксперимента была выявлена положительная динамика развития профессионально важных качеств в процессе обучения, однако отмечено, что этот процесс идёт медленно и неравномерно.

Заключение. Результаты исследования подтверждают актуальность утверждения о значимости профессионально важных качеств в компетентностной модели выпускника ИТ-направления. Предложенный базовый набор личных качеств и способ реализации мониторинга их развития могут быть распространены на различные направления подготовки ИТ-специалистов. Продолжение данного исследования имеет хорошие перспективы для организации процесса целенаправленного развития профессионально важных качеств в процессе обучения, а также для построения индивидуальных образовательных траекторий, учитывающих личные качества студента. В целом это приведёт к повышению эффективности учебного процесса и окажет положительное влияние на качество подготовки ИТ-специалистов в вузе.

Цель исследования. Исследование направлено на разработку и обоснование четырехуровневой модели классификации цифровых компетенций работников сферы образования для педагогического дизайна онлайн-курсов на основе смарт-подхода, обеспечивающего гибкость, адаптивность, вариативность и технологичность профессиональной подготовки в условиях реализации государственной политики цифрового суверенитета и технологической независимости Российской Федерации. Актуальность исследования определяется необходимостью формирования у педагогических кадров компетенций работы с отечественными цифровыми платформами и программными решениями в контексте стратегии импортозамещения образовательных технологий.

Материалы и методы. Методологической основой исследования выступает интеграция таксономического, компетентностного и контекстного подходов с принципами смарт-образования. Исследование базируется на анализе требований профессиональных стандартов и квалификационных характеристик педагогических работников в области информационно-коммуникационных технологий. Теоретический анализ включал изучение современных подходов к классификации цифровых компетенций с учетом специфики российской образовательной системы и принципов технологической вертикали образовательных процессов. Систематизация предметно-деятельностных областей цифровых компетенций осуществлена на основе принципов иерархичности, контекстуальности, операциональности, проактивности и спиральности. Методы исследования включали структурно-функциональный анализ компетенций, типологизацию по характеру распределения между уровнями, операционализацию через конкретные измеримые действия. Разработка классификации проводилась с применением системного подхода к проектированию образовательных технологий и учетом требований государственной политики цифрового суверенитета в сфере образования.

Результаты. К теоретическим результатам относятся: разработка иерархической классификации цифровых компетенций, включающей общепользовательский, общепрофессиональный, предметно-профессиональный и надпрофессиональный уровни; введение оригинальной типологии компетенций по характеру их распределения между уровнями на сквозные, полусквозные и комплиментарные; определение принципов построения классификации, обеспечивающих системную интеграцию различных уровней профессиональной подготовки. К практическим результатам относятся: структурирование предметно-деятельностных областей для каждого уровня с детализацией конкретных профессиональных действий; систематизация общепользовательского уровня в семи областях от файловых операций до информационной безопасности; определение содержания общепрофессионального уровня в шести областях от педагогического проектирования до образовательной аналитики; структурирование предметно-профессионального уровня по девяти дисциплинарным областям; разработка содержания надпрофессионального уровня в трех областях стратегического планирования, исследовательской деятельности и технологического предпринимательства с указанием ключевых компетенций для каждой области.

Заключение. Созданная модель обеспечивает научно-методологическую базу для проектирования персонализированных образовательных траекторий в системе непрерывного профессионального развития педагогических кадров. Типологизация компетенций по принципу межуровневого распределения создает условия для гибкого формирования индивидуальных программ освоения цифровых технологий с учетом профессиональных потребностей и начального уровня подготовки. Операционализация компетенций через измеримые действия позволяет осуществлять объективную диагностику профессиональных дефицитов и планировать целенаправленную коррекционную работу в условиях использования отечественного программного обеспечения и цифровых платформ.

Цель. Целью статьи является обоснование разработки интегрированной модели педагогики и инженерии в образовательном пространстве школы. Актуальность исследования на социально-педагогическом уровне связана с решением ключевых задач государства и потребностью общества в подготовке инженерных кадров, разработкой инструментария для развития научно-технического творчества и научно-исследовательского потенциала школьников, стимулирования их мотивации к инженерным профессиям и сфере высоких технологий. На научно-методическом уровне актуальность исследования обусловлена необходимостью разработки и внедрения инновационных методов обучения, связанных с синтезом разных учебных предметов гуманитарного цикла во взаимосвязи с техническими дисциплинами.

Материалы и методы исследования. Для достижения поставленной цели используется комплексный подход к анализу интеграционных процессов в образовании. Данный подход обеспечивается системой исследовательских методов: описательно-аналитический (анализ источников по теме исследования; обобщение психолого-педагогической литературы; интерпретация данных), метод контекстуального анализа (выявление значения и функции понятия в ситуативной среде, в окружении и взаимосвязи с другими элементами) и эмпирический метод (наблюдение, изучение продуктов деятельности, анализ документации). Модель интеграции педагогики и инженерии посредством модификации содержания, форм, технологий образовательной деятельности способствует преодолению фрагментарности знаний, установлению глубинных связей между предметами, позволяет субъектам образовательного процесса аккумулировать технологические и гуманитарные знания, выстраивать ценностные ориентиры и культурное поле личности.

Результаты. Раскрывается суть интеграции педагогики и инженерии в образовательном пространстве школы. На примере деятельности ОГАОУ «Интеграция» города Томска описываются организационно-педагогические условия развития и проектирования новой образовательной реальности, актуализирующей разработку эффективной модели интеграции педагогики и инженерии в образовательном пространстве школы. Приводиятся новые формы обучения с использованием современных образовательных технологий: от организации зрелищных, технически сложных соревнований по робототехнике, обучения навыкам проектирования, разработки и эксплуатации беспилотных авиационных систем (БАС) до методических кейсов по подготовке культуртрегеров из числа педагогов и школьников. Характеризуются этапы и фазы обоснования концепции интегративной модели на основе системного анализа, обеспечивающего реализуемость модели, корреляцию результатов. Для обеспечения контроля и достоверности результатов разработаны критерии и показатели эффективности модели.

Заключение. Применение модели интеграции педагогики и инженерии способствует формированию мотивирующей образовательной среды для профессионального, личностного роста, развития и самореализации обучающихся и педагогов. Реализация межпредметных связей в процессе разработки интегративных программ обучения, включающих новейшие технические достижения в диалоге с социогуманитарными знаниями актуальна не только для школы, но и для вузов, СПО, предприятий как фактор преемственности. Модель интеграции педагогики и инженерии целесообразно распространить на площадках образовательных организаций России.