В статье рассматривается проблема формирования значимых компетенций будущего инженера. Цель исследования - оценить эффективность подготовки трудовых ресурсов на основе предлагаемой авторами нейродидактической модели интегрированного образовательно-производственного кластера. Исследование проводилось в логике педагогического эксперимента. Разработка нейродидактической модели выстраивалась на основе анализа опыта педагогических практик внедрения нейропедагогики в образовательный процесс. В рамках исследования проанализирован и обобщен материал, полученный по итогам эмпирического сбора данных. Выборку составили 289 студентов, обучающихся по техническим направлениям подготовки. В качестве основного индикатора, подтверждающего эффективность предлагаемой нейродидактической модели, была выбрана методика направленности личности В. Смекала и М. Кучера "Направленность личности". Теоретический анализ научной литературы позволил систематизировать имеющийся педагогический опыт внедрения нейропедагогики в образовательный процесс и выделить те наиболее эффективные факторы, которые влияют на успешность применения нейродидактических принципов в образовательном процессе. Формирующий эксперимент предполагал пересмотр содержания обучения и обоснование значимости нейродидактической модели обучения. В рамках формирующего эксперимента у большинства студентов сформировалась профессиональная направленность личности, которая играет важную роль в развитии значимых ключевых компетенций инженера. Результаты исследования свидетельствуют, что реализованная в рамках образовательного процесса вуза нейродидактическая модель обучения обеспечивает профессиональную направленность личности студента и, как следствие, получение высоких образовательных результатов.