Введение

Актуальность темы исследования определяется двумя взаимосвязанными обстоятельствами. С одной стороны, в самой педагогике давно назрела необходимость перехода от интуитивных оценок качества обучения к формализованным, научно обоснованным измерительным процедурам. С другой стороны, реальный сектор экономики испытывает острую потребность в квалифицированных специалистах-метрологах, способных научить обеспечению единства и точности измерений на производстве. Как отмечают эксперты, спрос на квалифицированных метрологов в России вырос, а подготовка кадров сталкивается с рядом проблем: снижение престижа инженерных профессий среди молодежи и недостаток практико-ориентированных образовательных программ.

Цель работы – обоснование теоретических предпосылок создания метрологического кластера как модели сквозного профессионального образования для подготовки специалистов-метрологов.

Материалы и методы исследования

Для решения поставленной задачи необходимо использовать комплекс методов, сочетающих педагогические и инженерные подходы. Это обусловлено двойственной природой объекта исследования – метрология выступает и как инструмент педагогической диагностики, и как инженерная дисциплина.

Основные методы исследования:

• теоретические – анализ научной литературы и нормативно-технических документов (требования федеральных государственных образовательных стандартов (ФГОС), правила Федерального закона «Об обеспечении единства измерений», учебные планы разных уровней обучения), моделирование – разработка концептуальной модели метрологического кластера как системы сквозного образования (связь между дисциплинами, практиками на различных уровнях образования);

• эмпирические – наблюдение и построение модели (оценка мотивационно-ценностного компонента будущих специалистов, их интерес к предмету и готовность к профессиональной метрологической деятельности, критический анализ).

Результаты исследования и их обсуждение

Идея применения количественных методов в педагогике не нова. Однако систематическое развитие метрологии как научного направления началось лишь во второй половине XX века. Ведущие отечественные исследователи в этой области определяют науку метрологию как основное методическое руководство для исследователей сути методики педагогических исследований.

Суть метрологического подхода в образовании заключается в переходе от качественных, описательных оценок («хорошо», «плохо», «удовлетворительно») к количественным измерениям. Это предполагает:

1) построение измерительных шкал (номинативных, порядковых, интервальных, шкал отношений);

2) разработку валидных и надежных измерительных инструментов (тестов, опросников, заданий);

3) применение методов математической статистики для обработки результатов.

В структуре современного педагогического исследования измерение занимает ключевое место. Как указывается в учебных программах педагогических вузов, тема «Измерения в педагогике» включает в себя знакомство с измерительными шкалами (наименований, порядка, интервалов, отношений) и основными законами распределения вероятностей. Эта проблематика особенно актуальна в контексте таких масштабных проектов, как Единый государственный экзамен (ЕГЭ).

Исследователи данной проблемы Ганичева А. В., Ганичев А. В. подчеркивают, что «для разработки психологических портретов обучаемых в настоящее время используют два метода: тестирование и анкетирование» [1, с. 26-28].

Однако многие исследователи констатируют серьезную проблему: регламент тестирования постоянно нарушается, а результаты интерпретируются неверно, что требует привития обществу статистического сознания [2].

Развитием идей педагогической метрологии выступает квалиметрия – научная область, занимающаяся методами количественной оценки качества. В современной образовательной практике квалиметрический подход реализуется через разработку фондов оценочных средств, рейтинговых систем, стандартизированных тестов.

Примером апробации квалиметрических материалов может служить исследование Ешимбетовой Г. С., Байташевой Г. У., Есентуреевой Г. Д., посвященное «разработке и апробации квалиметрических учебных материалов для измерения эффективности учебно-полевой практики». Авторы данной статьи демонстрируют, как формализованные процедуры измерения могут быть адаптированы даже к таким специфическим формам образовательной деятельности, как полевая практика, где традиционно преобладают качественные и описательные методы оценки [3].

Особое место в современном метрологическом образовании занимает Федеральный информационный фонд (ФГИС) «Аршин», который представляет собой уникальный инструмент повышения качества преподавания метрологии [4]. Одним из главных правил ФГИС «Аршин», повышающих эффективность деятельности в области качества, является государственный контроль и надзор проверки содержания и достоверности информации. Немалую роль играет интеграция фонда с рядом российских и зарубежных информационных систем, которые предоставляют открытый доступ к большей части имеющейся информации, актуальной на день обращения.

Анализируя состояние современного профессионального образования, можно выделить несколько системных проблем, которые препятствуют качественной подготовке высококвалифицированных специалистов [5].

К основным причинам, влияющим на результативность образовательного процесса, можно отнести:

• снижение познавательной активности студентов, спровоцированное слабой привязкой материала к прикладным задачам и нехваткой современной приборной базы;

• обеднение дидактического ландшафта из-за отсутствия живых иллюстраций и вовлекающих цифровых решений, что ведёт к искажённому восприятию предмета;

• опора на рутинные печатные источники и педагогические шаблоны, которые, несмотря на легитимность, не успевают за эволюцией компетенций, востребованных в индустрии.

Ситуация усугубляется снижением престижа инженерных профессий среди молодежи и недостатком практико-ориентированных образовательных программ [6]. Переход системы высшего образования от двухуровневой к специалитету в рамках импортозамещения требует модернизации образовательного процесса с акцентом на усиление практической подготовки студентов. Все образовательные стандарты в обязательном порядке должны отвечать современным требованиям, предъявляемым определенным сегментом рынка труда. Ведущие технические университеты и институты активно внедряют в программу обучения инновационные методы преподавания метрологии.

Наиболее результативными формами учебного процесса являются:

• интерактивные или двухсторонние лекции, показывающие высокую эффективность вовлеченности студентов, а также их мотивацию в изучении материала. Разнообразить процесс обучения помогают мультимедийные презентации, разнообразные видеоролики и тестовые задания. Многие студенты отмечают, что самостоятельное тестирование своих знаний и участие в групповых обсуждениях способствует процессу понимания и запоминания учебного материала;

• выполнение лабораторных работ с использованием компьютерных технологий, позволяющих отрабатывать на практике полученные теоретические знания, а также проведение различных видов измерений с нахождением погрешностей в безопасных условиях;

• использование проектно-ориентированного обучения, показывающего высокую результативность в развитии комплекса профессиональных компетенций, включающего в себя командную работу, навыки проектирования, основы критического мышления. При использовании проектной работы часто используются сквозные или межпредметные технологии, что помогает студентам в процессе обучения опираться на так называемые остаточные знания [7].

Современная дидактика метрологии характеризуется широким внедрением активных методов обучения. К ним относятся:

• проблемные лекции, допускающие возникновение дискуссий;

• научно-теоретические сообщения студентов по актуальным вопросам;

• решение практических задач;

• ролевые игры, демонстрирующие уровень профессиональной подготовки;

• разработка документов метрологической деятельности предприятий;

• тестирование.

Цифровые технологии открывают новые возможности. Как отмечают в журнале «Экономика, предпринимательство и право» авторы Лоханова В. Н., Антонов С. А., «современные цифровые технологии содействуют мотивации студентов, возможности самореализации и, как следствие, повышению качества образования» [8].

Глобальный тренд в подготовке метрологов – переход на компетентностную модель. Сегодня образовательные стандарты проходят глубокую реформацию, подчиняясь динамике рынка труда. На смену устаревшим нормативам приходят государственные стандарты следующего поколения, где приоритетом выступает компетентностный подход.

Внедряются федеральные стандарты нового образца, базирующиеся на компетентностной модели, которая делает акцент не на сумме знаний, а на практической адаптивности выпускников к вызовам реальности [9].

Дальнейшее поступательное развитие метрологического образования сопряжено с выполнением ряда ключевых условий.

Во-первых, прогресс в таких областях, как стандартизация, сертификация и управление качеством, неразрывно связан с кадровым потенциалом – необходимы профессионалы высокого уровня.

Во-вторых, специфика измерений в каждой производственной отрасли диктует свои требования к оборудованию, что открывает перед метрологами широкий спектр профессиональных ниш.

В-третьих, обновление образовательных парадигм идёт параллельно с адаптацией к конъюнктуре рынка, что вынуждает пересматривать содержание подготовки [10].

Принципиально важно, чтобы образовательные программы в современных условиях основывались на требованиях профессиональных стандартов. Цифровизация экономики предъявляет новые требования к метрологам, особенно в высокотехнологичных отраслях.

Виртуальные лабораторные работы, симуляторы измерительных процедур, онлайн-доступ к государственным эталонам и поверочным схемам – всё это становится неотъемлемой частью подготовки специалистов-метрологов. Однако, как справедливо замечают исследователи, цифровизация имеет и обратную сторону: требует регулярного обновления контента и имеет высокую стоимость [11].

Устойчивое развитие профессионального образования невозможно без тесной интеграции трех составляющих:

• академической подготовки будущих специалистов-метрологов;

• научных исследований в области метрологии;

• реального сектора экономики.

Формы такой интеграции разнообразны: создание базовых кафедр на предприятиях, технические комитеты по стандартизации при вузах, совместные научно-образовательные центры, вовлечение студентов в реальные научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по метрологической тематике [12].

Современное профессиональное образование требует внедрения модели непрерывного (бесшовного) обучения, охватывающего все уровни – от школы до профессиональной переподготовки [13].

Наиболее перспективные практики в этом направлении демонстрируют вузы, активно взаимодействующие с региональными центрами стандартизации и метрологии (ЦСМ) и промышленными предприятиями. К этому можно отнести:

• работу со школьниками, которая является важнейшим элементом системы подготовки кадров. Специализированные программы позволяют формировать интерес к метрологии еще со школьной скамьи. Мастер-классы с привлечением специалистов ЦСМ;

• подготовку в вузах, которая претерпевает существенные изменения. Появляются новые образовательные программы, такие как «Цифровая метрология и стандартизация», которые готовят специалистов, способных обеспечивать точность, качество и надежность продукции и процессов в цифровую эпоху;

• программы дополнительной профессиональной подготовки и курсы повышения квалификации. В системе дополнительного образования вводятся курсы, разработанные на основе профессионального стандарта «Специалист по метрологии», утвержденного Приказом Министерства труда и социальной защиты РФ за № 229н от 21.04.2022 г.

В настоящее время рынок труда РФ испытывает кадровый дефицит специалистов-метрологов. По данным статистики вакансий и спроса на рынке труда, в 2026 году российские работодатели подали 7 тысяч вакансий для специалистов в области метрологии, что на 5% больше, чем в 2025 г.

В настоящее время с начала 2026 года было открыто порядка 1300 вакансий, что на 70% больше, чем годом ранее [14]. По данным ФГУП «ВНИИФТРИ», ежегодно по метрологическим специальностям обучается в 4-5 раз меньше специалистов, чем требуется экономике России в настоящее время [15].

Для решения этих глобальных проблем Росстат РФ в 2022 году запустил проект по названием «Метрологический кластер».

В ГАОУ ВО «Невинномысский государственный гуманитарно-технический институт» (НГГТИ) освоение дисциплины строится на междисциплинарной основе.

Учебно-методические пособия Е. М. Шнейдер, выдержавшие несколько переизданий, предназначены для выполнения практических и лабораторных работ по дисциплинам «Метрология, стандартизация и сертификация», «Метрология, стандартизация, сертификация и контроль качества» и содержат описание порядка выполнения работ и заданий [16].

Образовательная система ГАОУ ВО «НГГТИ» состоит из трех ступеней образования: среднее профессиональное (СПО), высшее (ВО), дополнительное (ДПО).

В рамках проведения исследования были проанализированы учебные планы различных уровней образования: направление обучения СПО – «Строительство и эксплуатация зданий и сооружений», направление обучения ВО – «Промышленное и гражданское строительство», направление обучения ДПО – «Метрология и контроль измерений».

При детальном и критическом анализе учебных планов трех уровней образования автор определил модель работы «пирамиды знаний» специалиста-метролога, показанную на рисунке.

«Пирамида знаний» специалиста-метролога: 1) система СПО – 1-й уровень подготовки (базовый); 2) система ВО – 2-й уровень подготовки (базовый и специальный); 3) система ДПО – 3-й уровень подготовки (адаптирование знаний СПО и ВО под сегодняшнее оборудование и знание ГОСТов)

Главная проблема такой системы образования – отсутствие координации между уровнями.

Именно для этого необходимо создание метрологического кластера, цель которого – выработка действенной модели сквозного профессионального образования на примере подготовки специалистов-метрологов.

Такие кластеры должны объединить усилия образовательных учреждений разных уровней (СПО, ВО, ДПО), что позволит создать эффективную систему подготовки кадров, отвечающую реальным потребностям экономики.

В рамках работы метрологических кластеров должны решаться следующие задачи:

• повышение престижа профессии метролога через интеграцию образования, науки и производства;

• формирование практико-ориентированных образовательных программ с участием работодателей;

• развитие материально-технической базы вузов для проведения современных лабораторных работ;

• организация стажировок и практик студентов на предприятиях отрасли.

Заключение

Проведенный анализ позволяет сделать вывод о том, что метрология занимает двойственное, но чрезвычайно важное место в современной образовательной системе. Как методология педагогических измерений она предоставляет инструментарий для объективной оценки качества обучения, перехода от интуитивных суждений к научно обоснованным количественным оценкам. Как учебная дисциплина и область профессиональной подготовки метрология является неотъемлемым элементом инженерного образования, обеспечивающим технологический суверенитет и конкурентоспособность отечественной промышленности.

Перспективы развития метрологического образования:

1) цифровизация образовательного процесса, включающая использование государственных информационных систем (таких, как ФГИС «Аршин»), компьютерных симуляторов и интерактивных методов обучения;

2) практико-ориентированный подход, основанный на тесном взаимодействии вузов с промышленными предприятиями и региональными ЦСМ, а также соответствии образовательных программ требованиям профессиональных стандартов;

3) создание системы непрерывной подготовки кадров, охватывающей все уровни – от школьного образования до профессиональной переподготовки и магистратуры;

4) развитие образовательных метрологических кластеров, объединяющих усилия государства, образования и промышленности для решения кадровых задач.

Реализация направлений может способствовать снижению кадрового дефицита при наличии специалистов нового поколения, способных работать с современными цифровыми средствами измерений, разрабатывать инновационные методики и внедрять передовые стандарты качества.