Kuznetsova H. Formation of Basic Professional Competence of Future Engineers in the Process of Mathematical Training in Higher Education Institutions.

Українська версія

Thesis for the degree of Doctor of Philosophy (PhD)

State registration number

0825U001348

Thesis Registration Form

0825U001348.pdf

Applicant for

Specialization

  • 011 - Освітні, педагогічні науки

11-06-2025

Specialized Academic Board

PhD 8605

National Technical University "Kharkiv Polytechnic Institute"

Essay

The object of the research is the process of professional training of future engineers in a higher education institution (HEI). The subject of the research is pedagogical conditions for the formation of basic professional competence (BPC) of future engineers in the process of mathematical training. The purpose of the research is to develop, theoretically support and experimentally test the pedagogical conditions for the formation of BPC of future engineers in the process of mathematical training in HEI. The introduction substantiates the relevance of the dissertation topic, shows the connection of this topic with scientific programs and plans, defines the purpose, objectives, and hypothesis of the study, proves the scientific novelty, theoretical and practical significance of the work. The first chapter establishes that the research problem is relevant, practically and theoretically significant, but insufficiently developed. Based on a theoretical analysis of psychological and pedagogical literature, the study clarifies key concepts such as “competence”, “professional competence”, and “basic professional competence”. These concepts form the foundation for refining the essence of BPC of future engineers, which is defined as a dynamically integrative personal quality acquired through mathematical training. This competence encompasses fundamental knowledge, skills, abilities, as well as general aptitudes and qualities, all of which are interconnected, and serves as the foundation for successfully solving both academic and professional engineering tasks. The study identifies and characterizes the structural components of BPC of future engineers: motivational, cognitive, activity-based, and personal-reflective. The study develops and analyzes the pedagogical conditions for the formation of BPC of future engineers in HEI, including: ensuring motivation for the development of this competence during mathematical training; intensifying practical work in the learning process to foster the formation of BPC; applying the modeling method to develop mathematical knowledge, skills, abilities, and enhance professionally significant qualities in students. In the second chapter, the implementation of pedagogical conditions for the formation of BPC of future engineers in the process of mathematical training was presented as a process that includes competency-based, systemic and activity-based approaches; didactic principles of systematicity, interactivity, intensification, professional orientation, independence, feedback. The process involves the use of such teaching methods as project and group learning, modeling, problem-based learning, “flipped learning”, brainstorming, mathematical crosswords, discussions, practical and reflective exercises, visual methods, as well as information and communication methods; and such forms of learning as lectures, practical tasks, independent work, and group, pair, and individual activities. The criteria and indicators of the formation of the BPC of future engineers are clarified as follows: motivational criterion, which is characterized by the internal motivation to study and further use higher mathematics and awareness of the importance of the formation of BPC during mathematical training; cognitive criterion, which is characterized by the formation and completeness of mathematical knowledge (definitions, concepts, theorems); activity criterion, which is characterized by search and information skills, analytical skills, ability to think abstractly, ability to solve applied mathematical problems; personal-reflective criterion, with indicators such as: responsibility, communication skills, organizational skills, stress resistance, self-learning ability, reflectivity, adequacy of self-assessment, self-respect and respect for others, creativity.The effectiveness of the pedagogical conditions for forming BPC in future engineers during mathematical training in HEI was experimentally confirmed. At the control stage of the experiment, a high level of BPC was demonstrated by 39.5% of students in the experimental group, compared to only 21.2% in the control group.The scientific novelty and theoretical significance of the results of the dissertation research are as follows: the pedagogical conditions for the formation of BPC of future engineers in the process of mathematical training in HEI were developed, theoretically substantiated and experimentally tested; the essence of the concept of BPC of future engineers,as well as the structure of this competence, was clarified; the criteria and indicators of the formation of the BPC of future engineers were further developed.The practical significance of the research results is that the developed pedagogical conditions for the formation of the BPC of future engineers and the identified indicators and methods for diagnosing the level of formation of this competence can be used to improve the process of mathematical training engineering specialities in HEI.

Read more

Research papers

1. Кузнецова Г. А. Проблема систематизації та узагальнення знань студентів ВТНЗ під час вивчення дисципліни «Вища математика». Фізико-математична освіта. 2018. Випуск 1(15). С. 73–77.

2. Резнік С. М., Кузнецова Г. А. Особливості сприйняття майбутніми інженерами викладання вищої математики у закладі вищої освіти. Науковий часопис Національного педагогічного університету імені М. П. Драгоманова. Серія 5. Педагогічні науки: реалії та перспективи. 2021. № 84. С. 55–60.

3. Резнік С. М., Кузнецова Г. А. Сутність та структурні компоненти базової професійної компетентності майбутніх інженерів. Теорія і практика управління соціальними системами. 2022. №3. С. 71–83.

4. Кузнецова Г. А. Педагогічні умови формування базової професійної компетентності майбутніх інженерів у процесі математичної підготовки у ЗВО. Теорія і практика управління соціальними системами. 2024. № 4. С. 79–92.

5. Кузнецова Г. А. Експериментальна перевірка ефективності педагогічних умов формування базової професійної компетентності майбутніх інженерів у процесі математичної підготовки. Педагогічні науки: теорія та практика. 2024. №4. С. 58–65.

6. Коваленко Л. Б., Кузнецова Г. А. Структурні компоненти математичної компетентності майбутніх інженерів-будівельників. Проблеми викладання математики у закладах освіти: теорія, методика, практика : матеріали ІІ міжнар. конф., м. Харків, 23-25 березня 2021 р. Харків : ХНУ ім. В. Н. Каразіна, 2021. С. 80–83.

7. Reznik S., Kuznetsova H. Future engineers motivating to form basic professional competence. Performance in a competitive economy : International Scientific Conference (8th edition) 16-17 September 2021. Chisinau: Imi-Nova, 2021. P. 91–96.

8. Резнік С. М., Кузнецова Г. А. Формування базової професійної компетентності майбутніх інженерів у процесі математичної підготовки як педагогічна проблема. Лідери ХХІ століття. Формування особистості харизматичного лідера на основі гуманітарних технологій для управління соціальними системами : матеріали V міжнар. наук.-практ. конф. 28-29 жовтня 2021 р. Харків : НТУ «ХПІ», 2021. С. 81–83.

9. Резнік С. М., Кузнецова Г. А. Методологічні підходи формування базової професійної компетентності майбутніх інженерів у процесі математичної підготовки. Інформаційні технології: наука, техніка, технологія, освіта, здоров’я : тези доповідей ХXХІ міжнар. наук.-практ. конф. MicroCAD-2023, 17-20 травня 2023 р. / за ред. проф. Сокола Є. І. Харків : НТУ «ХПІ», 2023. С. 965.

10. Kuznetsova H. Future engineers’ perception of basic professional competence and their ability to innovative thinking. Performance in a competitive economy : International Scientific Conference (10th edition) 21-22 September 2023. Chisinau: Imi-Nova, 2023. P. 87–94.

11. Кузнецова Г. А., Резнік С. М. Системний підхід у формуванні базової професійної компетентності майбутніх інженерів у процесі математичної підготовки. Психологічний інструментарій розвитку лідерського потенціалу сучасної молоді: теорія і практика : матеріали ІХ міжнар. наук.-практ. конф. здобувачів та молодих вчених, 12 жовтня 2023 р. / за заг. ред. Н. В. Підбуцької. Харків : НТУ «ХПІ», 2023. С. 83–85.

12. Кузнецова Г. А. Діяльнісний підхід у формуванні базової професійної компетентності майбутніх інженерів у процесі математичної підготовки. Лідери ХХІ століття. Погляд у майбутнє : матеріали VІІ міжнар. наук.-практ. конф., 26-27 жовтня 2023 р. / За заг. ред. Романовського О. Г. Харків : НТУ «ХПІ», 2023. С. 110–111.

13. Kuznetsova H. A. The significance of the trend towards the fundamentalisation of higher engineering education. Prospects for pedagogical and psychological research : International Scientific Conference 7-8 February 2024. Riga: Publishing House “Baltija Publishing”, 2024. P. 83–85.

14. Reznik S. M., Kuznetsova H. A. Forming the basic professional competence of future engineers in the process of mathematical training using the method of flipped learning. Challenges of pedagogical and psychological sciences: A contemporary perspective : International Scientific Conference 3-4 April 2024. Wloclawek, 2024. Р. 62–66.

15. Кузнецова Г. А. Сприйняття майбутніми інженерами впливу математичної підготовки на розвиток показників сформованості діяльнісного компоненту базової професійної компетентності. Чорноморські наукові студії : матеріали Х Всеукр. мультидисциплін. конф., 17 травня 2024 р. Одеса, 2024. С. 255–259.

16. Кузнецова Г. А. Педагогічне тестування як засіб діагностики сформованості когнітивного компоненту базової компетентності майбутніх інженерів. Наукова школа академіка Івана Зязюна у працях його соратників та учнів : матеріали VIII міжнар. наук.-практ. конф., 23-24 травня 2024 р. Харків : НТУ «ХПІ», 2024. С. 170–173.

17. Кузнецова Г. А. Забезпечення мотивації майбутніх інженерів до формування базової професійної компетентності у процесі математичної підготовки. Сучасна вища освіта: досягнення, виклики та перспективи розвитку в умовах невизначеності : матеріали ІІ міжнар. наук.-практ. конф., 4-5 жовтня 2024 р. Запоріжжя, 2024. С. 215–218.

18. Кузнецова Г. А., Резнік С. М. Лідерські якості як складова базової професійної компетентності майбутніх інженерів. Теоретичні та практичні дослідження молодих вчених : XVІІІ міжнар. наук.-практ. конф. магістрантів та аспірантів, 19 –22 листопада 2024 р. Харків : НТУ «ХПІ», 2024. С. 688–689.

19. Ламтюгова С. М., Ситникова Ю. В., Кузнецова Г. А. Ряди та їх застосування у схемах і таблицях : навчальний довідник для самостійного вивчення вищої математики (для студентів 1–2 курсів денної та заочної форм навчання). Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2020. 103 с.

20. Розрахунково-графічне завдання з вищої математики (для студентів-бакалаврів денної форми навчання спеціальності 192 – Будівництво та цивільна інженерія). / уклад.: Л. Б. Коваленко, Г. А. Кузнецова, О. П. Довгаль. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2020. 57 с.

21. Ламтюгова С. М., Ситникова Ю. В., Кузнецова Г. А. Вища математика: конспект лекцій для студентів усіх форм навчання першого (бакалаврського) рівня вищої освіти спеціальностей 101 – Екологія, 183 – Технології захисту навколишнього середовища, 206 – Садово-паркове господарство. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2021. 61 с.

22. Кузнецова Г. А. Вища математика: конспект лекцій для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти денної і заочної форм навчання за спеціальністю 263 – Цивільна безпека. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2022. 96 с.

23. Кузнецова Г. А. Навчальний довідник у таблицях з дисципліни «Вища математика» для вивчення теми «Аналітична геометрія» (для здобувачів усіх форм навчання першого (бакалаврського) рівня вищої освіти) / Г. А. Кузнецова, С. М. Мордовцев. 2-ге вид., перероб. та допов. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2025. 48 с.

24. Методичні рекомендації до розрахунково-графічного завдання з вищої математики (для здобувачів першого (бакалаврського) рівня вищої освіти зі спеціальності 192 – Будівництво та цивільна інженерія) / Харків. нац. ун-т міськ. госп-ва ім. О. М. Бекетова ; уклад. : Л. Б. Коваленко, Л. П. Вороновська, А. А. Кузнецова. Харків : ХНУМГ ім. О. М. Бекетова, 2025. 58 с.

Read more

Similar theses

0825U001342

Olha Ivannikova

Formation of Linguistic and Communicative Competence of Future Primary School Teachers in the Process of Professional Training

0825U001343

Oleksandr Lonchak

Formation of Future Teachers’ Readiness to Manage Specialised Secondary School Students’ Learning Activities

0825U001329

Yana Muzyka

Professional Training of Future Early Childhood Educators to Teach Foreign Languages in Preschool in the United States

0825U001297

Maiia V. Sova

Trends in the Development of Language Education at Universities in China (Late 20th – Early 21st Century)

0825U001269

Caijing Zhang

Pupils’ Foreign Communicative Competence Formation in non-formal education (based on the application of the People's Republic of China).