Сетевое издание

Современные проблемы науки и образования

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,006

Российская экономика находится в процессе «энергетического перехода», основанного на трех аспектах: уменьшение выбросов СО2 за счет перехода от традиционных источников энергии к альтернативным, децентрализация электроэнергетической отрасли и цифровизация процессов производства, распределения и потребления энергии, обусловленная развитием информационных систем. В современном мире навыки работы с большим объемом информации позволят повысить эффективность производственных процессов. Поэтому актуальной является подготовка специалистов, не только обладающих высокими знаниями в своей профессиональной области, но и способных реагировать на изменения требований рынка, умеющих использовать цифровые технологии и программное обеспечение в своей профессиональной деятельности [1; 2].

Цифровые компетенции для специалистов-электроэнергетиков – это комплекс знаний, умений и навыков по работе в цифровой среде и с цифровыми продуктами, включая активность по созданию и сбору данных, их обработке и анализу, а также по автоматизации процессов с помощью компьютерных технологий в процессе генерации, распределения и потребления электроэнергии [3-5]. Мониторинг состояния оборудования, энергетическая логистика, контроль за поставками топлива и выработкой энергии – процессы, протекающие непрерывно, и использование новейших отказоустойчивых систем хранения данных, систем резервного копирования данных, технологии кластеризации позволяет снизить количество точек отказа, дублировать и резервировать информационные потоки для обеспечения максимальной отказоустойчивости. Растущий спрос на квалифицированных специалистов в отрасли ставит систему образования перед необходимостью изменять (обновлять) дисциплины образовательных программ, планируя результаты обучения с учетом потребностей цифровой экономики.

В период с 14.02.2022 по 30.04.2022 г. АНО ВО «Университет Иннополис» проводил обучение по программе «Цифровые технологии в преподавании профильных дисциплин». Полученные знания были успешно применены авторами статьи при актуализации рабочих программ читаемых дисциплин, в том числе «Энергоэффективность и энергосбережение», «Энергосбережение и энергосберегающие технологии», «Электроэнергетические системы и сети» по направлению «13.03.02 Электроэнергетика и электротехника».

Цель исследования. Целью данной работы является разработка предложений по актуализации рабочих программ дисциплин направления «13.03.02. Электроэнергетика и электротехника» с учетом требований цифрового общества и производства.

Материал и методы исследования. Актуализация рабочих программ предполагает внесение дополнений в формулировки профессиональных компетенций путем интеграции знаний, умений, навыков по цифровизации. Это достигается внедрением в образовательный процесс современных цифровых обучающих технологий: практико-ориентированная лекция, деловая игра, визуализация, кейс-технологии, графическое представление материала, рефлексия, а также применение электронного обучения, технологий дистанционного обучения с помощью электронно-образовательных ресурсов. Для получения обратной связи и коррекции учебных заданий внутри дисциплины в соответствии с особенностями и запросами профильных предприятий были использованы интерактивные технологии. Проведен анализ компетенций учебных рабочих программ дисциплин для студентов бакалавриата и магистратуры, обучающихся по направлению «Электроэнергетика и электротехника».

Методологическую базу данного исследования составили концептуальные представления о цифровой экономике как процессе массового распространения цифровых технологий в обществе, и об их влиянии на эффективность развития электроэнергетической отрасли, в том числе и на деятельность, связанную с подготовкой кадров.

Материалом данного исследования являются теоретические и практические работы в области цифровизации образования, построения образовательных систем, педагогики и цифровых технологий. Результаты анализа специфики современной системы подготовки кадров для цифровой экономики в России подробно разобраны в работах коллектива авторов Кузнецова Н.В., Лизяевой В.В., Прохоровой Т.А., Лесных Ю.Г. [5], а также Зубарева Н.В., Исмагилова Ф.Р., Гайсина М.Х., Уразбахтина Р.Н., Пашали Д.Ю. [6]. Возможности применения информационных технологий в университетах, преимущества, ограничения и механизмы блокчейн-технологий представлены в труде Сидоровой А.А. [7]. Исследования, касающиеся специфики преподавания дисциплин, развивающих цифровые навыки, приведеныв статьях авторов Ягофаровой И.Д. [8], Гузеева М.С. и Фасоля А.А. [9], Шибаевой Н.А. и Воронковой Л.В. [10]. Модели цифровых компетенций студентов вуза в период цифровизации и внедрения цифровых технологий рассмотрены в [11]. Кроме того, в статье Андрюхиной Л.М., Ломовцевой Н.В., Садовниковой Н.О., Коновалова А.А., ЧебыкинойИ.В.[12] затронуты проблемы, связанные с неразвитостью цифровой образовательной среды образовательных учреждений, которые стали очевидными в период карантина и дистанционного обучения. Выявлено, что педагогические кадры нуждаются в системном научно-методическом обеспечении своей педагогической деятельности; необходимы меры по разработке современных цифровых образовательных ресурсов, например в рамках реализации федеральных проектов «Образование» и «Цифровая экономика» [12].

Исследование проводилось на основе изучения и обобщения опыта применения цифровых технологий в образовательном процессе. В итоге проведенного анализа научных источников были сформулированы предложения по актуализации учебных рабочих программ в части цифровых компетенций студентов.

Результаты исследования и их обсуждение. При актуализации рабочих программ читаемых дисциплин представляет интерес доработка планируемых результатов обучения, а именно знаний, умений и навыков с учетом применения информационных и «сквозных» технологий (искусственного интеллекта и машинного обучения для обработки и анализа массивов больших данных, генерируемых в процессе работы энергетических объектов). Следует сделать акцент на наличие современного программного обеспечения (ПО), которое может быть использовано в соответствии с запросами работодателей (стейкхолдеров отрасли). Большое количество приборов, систем мониторинга, датчиков, используемых в современной энергосистеме, требует цифровизации процессов обработки, хранения, защиты и передачи больших объемов данных, что невозможно сделать вручную. Без применения цифровых технологий соответствие уровня производства на современном предприятии жестким стандартам мирового рынка не представляется возможным.

Современное отечественное программное обеспечение имеет высокое качество, способно конкурировать с зарубежными аналогами. В таблице 1 представлено отечественное программное обеспечение, которое рекомендовано студентам третьего и четвертого курса направления «13.03.02. Электроэнергетика и электротехника» к использованию в образовательном процессе, для приобретения обучающимися планируемых знаний и умений в области сквозных технологий, применяемых с целью повышения эффективности процессов распределения и потребления электроэнергии.

Таблица 1

Российское программное обеспечение

Следует отметить, что использование приведенного выше программного обеспечения в образовательном процессе предполагает развитие знаний и умений в создании «Умных» городов. Программный комплекс «Энергосистема» позволяет строить автоматизированные системы измерения и учета электроэнергии на объектах жилого, коммерческого и производственного назначения. Программные продукты ООО «Бест» предназначены для автоматизации ключевых бизнес-процессов энергетических компаний: расчет полезного отпуска электроэнергии, технологическое присоединение к электрическим сетям, учет сетевого оборудования и формирование ремонтных программ. Системы сбора, хранения, обработки, анализа, моделирования и визуализации массивов данных предназначены для автоматизации расчетов в генерирующих компаниях, энергетических холдингах и электросетевых организациях. Автоматизированная система позволяет интегрировать все энергоресурсы в одной системе диспетчеризации и коммерческого учета. «Меркурий-Энергоучет» мощный и удобный инструмент для быстрого и качественного внедрения систем учета энергоресурсов, используемый практически во всех отраслях народного хозяйства. Программные продукты компании «Энергокруг» – это мониторинг энергетического оборудования; производство коммутационного оборудования; система технического учета и энергетического менеджмента для предприятий и организаций класса Smart City.

Знание функционала того или иного вида программного обеспечения, умение проводить расчеты и обрабатывать заданные потоки информации являются актуальными на этапе подготовки кадров, отвечающих современным требованиям цифровизации отрасли электроэнергетики.

Умение осуществлять сбор и анализ информации, полученной из открытых источников, вести совместную работу группы обучающихся с помощью интерактивных досок, видеоконференцсвязи при выполнении проектной, исследовательской, организационной деятельности является одной из базовых цифровых компетенций для обучающихся разных направлений. Поэтому для организации консультаций рекомендуется применять цифровые инструменты, нацеленные на организацию работы в дистанционном формате, повышение эффективности получения знаний, умений и навыков студентами, представленные в таблице2.

Таблица 2

Цифровые инструменты, применяемые в образовательном процессе

На основании вышеописанных особенностей текущего состояния цифровизации электроэнергетики с учетом активного использования отечественного ПО авторами была проведена актуализация рабочих программ дисциплин направления 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника». Результаты актуализации профессиональных компетенций представлены в таблице 3.

Таблица 3

Актуализированные компетенции в рабочих программах дисциплин

Следует отметить повышенный интерес у студентов к саморазвитию за счет владения технологией обучения в открытых онлайн-курсах, который подтверждается успешным прохождением итоговой аттестации, активным участием в исследовательской проектной деятельности в рамках проектов «Университет 2030» и научно-технических олимпиадах (в том числе в дистанционном формате).

Выводы. Процесс актуализации рабочих программ дисциплин направлен на обновление содержания обучения. Актуализация рабочих программ, с учетом современных потребностей реального сектора цифровой экономики – электроэнергетики, включает освоение сквозных цифровых технологий для решения профессиональных задач и меняет содержание и методику преподавания рабочей дисциплины.

Поэтапное внедрение цифровых технологий в образовательный процесс приведет к повышению эффективности и скорости освоения знаний, умений, навыков, к приобретению новых цифровых навыков. Освоение сквозных технологий приблизит обучение к реальным производственным ситуациям и в долгосрочной перспективе позволит принести пользу электроэнергетической отрасли и экономике России в целом.