International Journal of Applied Exercise Physiology

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International Journal of Applied Exercise Physiology

                                          VOL. 8 (2.1)










razvitiya: klyuchevye kompetentnosti i ikh stanovlenie: sb. st. [Communicative and reflexive competence in 

framework of thought-activity approach: outlines of new understanding / P.G. Shchedrovitsky // Pedagogy 

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Theory and Practice Development of Technical Universities Students' 

Research Training 


Oksana O. Gorshkova 

Doctor of Pedagogy, professor, Tyumen Industrial University, Russia 


The relevance of the problem under study is caused by the non-compliance of the level of technical 

universities  students’  research  training  with  the  modern  requirements  of  the  society  and  production 

development. The educational system in technical universities does  not create  the conditions sufficient for 

the  formation  of  students'  research  competence,  their  creative  potential  fulfillment,  personal  and 

professional development, comprehensive solutions for research problems. The objective of this article is to 

solve the problems of the theory and practice of the students' research training development in the context of 

competence-oriented  technical  education.  Based  on  the  analysis,  systematization  and  development  of  the 

existing research and pedagogical approaches to the problem of the technical universities students’ research 

training, the main approaches and principles have been identified. These approaches and principles are the 

methodological basis when designing the concept of students’ research training that determines the research 

training  as  a  framework  for  innovative  didactics  of  the  technical  universities  building,  allowing 

implementing  the  requirements  of  the  educational  and  professional  standards  on  the  formation  of 

competencies complex. The main stages of solving the problem of technical universities students’ research 

training in the process of studying this problem historiography were highlighted. Theoretical methods made 

it possible to determine the research nature of engineering allowing the university graduate as a subject to 

interact through it with the world and acquire the ability to change it. Based on the analysis of educational, 

professional standards and employers ' requirements, the research tasks that the university graduate should 

be  able  to  solve,  and  the  research  skills  complex  were  determined.  The  empirical  methods  (observation, 

questionnaires,  interviews,  testing,  self-evaluation,  documentation  analysis,  products  of  activity  study, 

pedagogical  design)  allowed  us  to  determine  the  level  of  research  competence  of  technical  universities 

students’ formedness at all stages of the experimental work on the implementation of the functional model 

being the main part of the research training concept. To interpret the results of the experiment, the methods 

of  mathematical  statistics  were  used  that  made  it  possible  to  prove  their  authenticity  and  the  model 

implementation effectiveness in educational process of technical universities. The materials of the article are 

of  practical  importance  for  the  academic  teaching  staff  of  the  technical  universities,  for  specialists  of  the 

additional  education  system  in  the  framework  of  the  upgrade  training  courses  for  technical  universities 

managers  and  teachers,  for  specialists  in  the  field  of  methodology,  theory  and  practice  of  vocational 


Keywords: research activity; research competence, concept of research training, functional model of research 




The  international  community  seeks  to  create  a  global  strategy  for  human  education  that  promotes 

the  development  of  international  educational  space.  The  study  of  innovative  changes  in  modern  society 

presented in the researches of the Canadian Centre for Innovation Studies Professor Fred Gault shows that 

'the key components of innovation development are grouped around six main global components: markets, 

people, innovation activities, public interests, international cooperation and the global changes' [32]. High-

tech product that is one of the determining factors of the countries development becomes the main result of 

engineers’ creative activity. 

The  global  requirements  to  the  engineering  university  graduate,  the  characteristics  of  the  modern 

production  in  Russia,  the  industry  modernization  and  high  technology  development  needs  the  training 

upgrade  of  the  competitive  specialists  with  modern  knowledge  and  skills,  the  production  and  personal 

potential required for working at high-tech enterprises. This explains the fact that in modern conditions of 

the  society  and  production  development,  the  main  strategy  for  moving  forward  is  the  development  of 

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creative  and  research  capacities  of  employees  within  their  professional  activity  and  the  increased 

requirements  in  this  respect  to  the  graduates  of  technical  universities.  A  new  class  of  information 

technologies – Computer Aided Invention that help to generate innovative ideas, gets a widespread use. 'E-

learning is developing dynamically, transforming into the direction of 'smart' educational systems' [33, 34].  

Methods of research 

Theoretical (study, analysis and synthesis of pedagogical, social, engineering, economic literature on 

the problem under study; analysis of the research subject; modeling the educational process; generalization 

of the research results); empirical (study  of the reference documents, observation,  interviews,  testing,  self-

evaluation,  documentation  analysis,  study  of  products  of  activities,  pedagogical  design);  experimental 

(pedagogical experiment, methods of the results mathematical processing). 

Results and discussion of the research results 

Features of modern engineering education in Russia 

In modern conditions, Russia is facing the global challenges related to the country's integration into 

the  world  economic  area,  formation  of  congenial  investment  climate,  increase  of  competitiveness  of  the 

domestic  industry,  'formation  of  the  Russian  world  brands'  [1].  The  importance  for  national  security  and 

economy competitiveness of the country is the equipment innovations and technologies that demands new 

priorities for engineering activities that are determined by the features of modern production, among which 

we can highlight: 

- the accelerating dynamic change of social processes, generational change of equipment, technology 

upgrades in the shortest possible time, and, consequently, the change in the functional and value orientation 

of labour; 

-  integration  strengthening  in  the  modern  science  and  production.  'The  close  interaction  and 

interpenetration  of  fundamental  and  applied  research,  highly  inter  -  and  multidisciplinary  nature  of  new 

technologies, and the impact of cyber infrastructure allowing you to solve complex problems in new areas 

requires new paradigms for engineering' [1]. 

- intellectualization of the production basic factors.  

- processes of informatization penetration into all spheres of human activity. 

The changing nature of engineering activity, its consideration as a form of approval of occupational 

and personal identity, its self-fulfillment promote the priority development of creative and research aspects 

demanding  the  formation  of  creative  engineers  capable  to  solve  the  production  research  problems 

effectively. 'The Russian higher educational institutions are at the intersection of innovation processes and 

the  need  for  training  to  research,  development  and  application  of  high  technologies  in  all  branches  of 

knowledge'  [10].  The  characteristic  trend  of  changing  requirements  to  technical  university  graduate  is  a 

convergence  of  practical  and  scientific  spheres  of  its  activities:  from  the  processes  of  devices  operation  to 

fundamentally new systems and technologies creation.  

The  qualitative  improvement  issues for  research  training  of  technical  universities students  acquire 

the  particular  relevance  since  one  of  the  main  tasks of  higher  education  is to  involve  students in  research 

activity  that  will  make possible  'not  only to  save the  Russian  scientific  schools that are well-known in  the 

world  but  also  to  train  a  new  generation  of  researchers  focused  on  the  needs  of  innovative  economy  of 

knowledge'  [16  ,36]

Certain  requirements  are  put  forward  for  technical  education,  namely:  to  correspond 

with the constantly accelerating rates of intellectual changes; to apply and develop modern achievements of 

science,  develop,  complexate  (aggregate)  and  apply  the  advanced  science-intensive  technologies  and 

processing chains at different levels of the problem description: to apply the complex approach to meeting 

the  social  needs  'integrating  the  social,  economic,  environmental,  and  legal  conditions  into  technologies, 

developments and innovations' [19, 35].  


This  implies  a  significant  revision  of  educational  traditions,  changes  in  tasks  and  objectives,  and 

technologies  of  the  technical  education.  Research  training  allows  you  to  implement  the  educational 

standards requirements in full scope, form the complex of competences and it promotes the development of 

students’  creativity,  their  research  capabilities,  the  formation  of  functional  skills  of  research  as  universal 

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ways of contact with the outside world. 

Training practice analysis of technical  universities graduates shows that the level of their research 

training does not correspond to current requirements. The educational system in technical universities does 

not  create  the  conditions  sufficient  for  the  formation  of  students'  research  competence,  their  creative 

potential  fulfillment,  personal  and  professional  development,  comprehensive  solutions  for  research 


The strategic aim of the technical education development in Russia is the adaptive system creation 

that provides graduate training in the framework of  professional mobility and  competitiveness, as well as 

his  becoming  as  a  socially  and  humanistically  oriented  person  ready  for  research  activity.  With  this,  the 

unique experience, traditions and enduring values of the Russian technical school should form the basis.  

Historiography of the problem of research training of the technical universities students 

According to the analysis of historiography of research training problem, 4 stages were highlighted: 

-  Stage  I  (from  1918  until  the  late  40-ies  of  XX  century)  -  formation  of  the  engineering  education 

system, the problem was not yet the subject of the scientific study but there were real preconditions for its 

conscious setting;  

-  Stage  II  (50-ies  -  the  late  80-ies  of  XX  century)  -  improvement  of  the  scientific  organization  of 

students' work is considered as a condition for enhancing the quality of the university-level education;  

- Stage III (90-ies of XX century to early of XXI century) – slowdown in the development of research 

training in technical universities; 

- Stage IV (beginning of the XXI century to the present day)  - comprehensive study of the problem, 

preparation for research activities is focused on the engineer's future professional activity [4].  

The problem analysis  of the historical formation of  the students  ' research training also confirmed 

that  the  remained  in  technical  universities  'knowledge'  approach  focused  on  the  development  of 

technologies  used  to  date  and  the  achieved  level  of  sciences  development  that  is  implemented  in  subject-

centered traditional forms does not meet the requirements of postindustrial society. Technical education in 

Russia  is  at  the  stage  when  the  research  training  issues  require  the  substantiated  modernization  of  the 

learning process at the university.  

Age  peculiarities  analysis  of  students  of  technical  universities  showed  that  changes  in  various 

spheres  of  personality  at  the  given  age  stage  'when  the  authorship  in  the  development  of  capabilities,  the 

conscious and  purposeful  self-development  begins'  [17]  are  the  prerequisites  for  the  development  of  their 

research competence. 

Thus, the analysis of the characteristics of modern engineering education in Russia allows us to state:  

the basic contradiction of engineering education in Russia is the discrepancy between professional 

competencies  of  the  technical  universities  graduates  that  they  obtained  in  the  process  of  training,  the 

increased  requirements  of  high-tech  industries,  enterprises,  employers,  scientific  institutes  and 

organizations.  There  is  a  shortage  of  technical  specialists  capable  to  develop  and  implement  new, 

competitive technologies and equipment oriented on the engineer's research activity; 

trends of modern production caused by the industrial society transformation in post-industrial one 

determine  the  image  of  the  technical  university  graduate  capable  to  personal  and  professional  self-

fulfillment specifying certain requirements to technical education; 

the paradigm change of the Russian technical education system is conditioned by the processes of 

integration into the world educational space; 

the unique experience, traditions and enduring values of the Russian technical school should form 

the basis of engineering training.  

Analysis of the existing approaches to solving the problem of technical universities students’ research 


Status analysis of the scientific support for technical universities students’ research training showed 

the  presence  of  a  number  of  previously  developed  concepts,  models,  and  technologies  submitted  in  the 

thesis researches.  We highlighted, systematized and developed  the existing approaches  to  the solution of 

this problem promoting the development of the methodological basis of this training. It was  revealed that 

the authors focused on the separate sides of the phenomena under consideration, namely:  

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Issues of the research activities motivation were considered in the researches of S. A. Nenasheva [12] 

and A. L. Mazaletskaya [11] where the effectiveness of interdisciplinary integration of scientific knowledge 

in the project research activities was proven; provision of emotional and value component; formation of the 

student's stable orientation to scientific cognition. I. Yu. Danilova [6] determined that the research activities 

motivation promotes creating the atmosphere defining an independent search for tasks solving; comfortable 

psychological environment, encouragement of the aiming for research. 

A  number  of  researchers  (A.  A.  Gubaidullin  [5],  A.  A.  Ermakova  [7],  M.  A.  Osintseva  [14],  et  al.) 

studied the possibilities of preparing students for research activities through the use of research tasks and 

giving them a problematic character; encouragement of innovative approaches and methods of solution; the 

computer  technologies  applications.  N.I.  Naumkin  [13]  considered  the  preparation  for  research  activities 

through  immersion  in  engineering  creativity  (training  in  Olympiad  environment),  the  application  of 

knowledge in solving research tasks, experimental vocational-oriented tasks, course design. 

 I.  A.  Yanyuk  [24]  determined  that  the  effective  formation  of  research  competence  of  technical 

universities students was possible provided that in the university there is a favorable environment for the 

student's  perception  of  the  professional  activity  model  and  the  implementation  of  early  professional  self-

determination.  D.  R.  Salyamova  [18],  studying  the  issues of  improving  the  efficiency  of  research  activities 

came  to  the  conclusion  the  development  of  partnerships  between  government,  scientific  structures  and 

universities,  the  creation  of  conditions  for  highly  qualified  university  personnel  attraction  and  retention 

requires special attention. 

  In  studies  on  the  formation  of  research  skills,  the  authors  [9],  [20]  identified  the  conditions 

necessary for this: the educational process saturation with creative situations, its creative organization; the 

introduction of elements of research activities; the transition from reproductive to productive activities. 

A number of researchers [13], [21], [23] studied the possibilities of the competence-based approach in 

the process of preparation to research activity and they found that the formation of students willingness for 

educational  and  research  activities  was  possible  with:  the  introduction  of  special  courses,  stimulating 

motives of the research activities, use of active methods, information technologies, modular training. 

The  works  analysis  showed  that  the  researchers  focused  on  the  important  aspects  of  research 

training, much attention was paid to the content of technical education, technological component of training. 

But  in  the  works,  the  conceptual  idea  of  students  training  for  research  activities,  that  requires  specially 

organized  measures  and  has  a  significant  potential  in  improving  the  quality  of  technical  education  is 

reflected  inadequately.  The  research  activity  was  not  considered  as  a  basis  for  the  formation  of  common 

cultural,  professional  and  special  competences  with  the  purpose  of  the  educational  and  professional 

standards requirements implementation, and consequently the process of the research training is not studied 

from  the  position  of  the  creation  basis  of  the  engineering  university  innovation  didactics.  The  issues 

regarding  quality  management  system  of  education  change  left  unattended.  The  issue  of  creation  of  the 

university  developing  educational  environment  also  was  not  addressed.  The  connection  between  the 

university and employers, their participation in the process of students training for research activities is not 

observed.    Therefore,  the  need  and  timeliness  of  creating  and  implementing  the  holistic  concept  of 

engineering  university  students’  preparation  for  research  activities  in  the  context  of  competence-oriented 

engineering education is obvious. 

Study  of  foreign  experience  [2],  [3],  [25],  [26],  [27],  [30],  [31],  [37]  made  it  possible  to  highlight  a 

number  of  provisions  that  should  be  taken  into  account  when  preparing  the  students  of  engineering 

university  to  research  activities,  namely:    the  inclusion  in  the  curriculum  of  special  courses,  special 

practicums focused  on  research  training;  gradual  familiarization  with  the  methods of  solving  the  research 

problems,  use  of  heuristic  methods,  methods  of  generating  ideas;  development  of  industrial  design  skills, 

aesthetic  development  of  students;  implementation  of  group  and  individual  research  projects  in  order  to 

attract  students  to  scientific-research  activities;  close  cooperation  with  basic  enterprises;  replacement  of 

competition with cooperation; ethic education (in research activities. 

Close  interaction  with  employers during  the  study  allowed  determining  the  basic  requirements to 

research training of technical universities graduates:  

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