Результати пошуку

Зараз показуємо 1 - 10 з 72
  • Документ
    Методика вивчення симетрії елементарних частинок в ЗВО
    (РВВ ВНТУ, 2021) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.
    У статті розглянуто актуальну проблему вивчення симетрії елементарних частинок у ЗВО технічного профілю. Вивчення симетрії елементарних частинок відіграє важливу роль у розумінні студентами основних законів природи та властивостей фундаментальних частинок. Однак симетрія - це складна концепція, яка вимагає глибокого розуміння та аналізу. Для успішного опанування цієї складної теми в навчальному середовищі необхідно розробити ефективні методичні підходи та засоби навчання. Сучасні студенти вимагають активного та залучаючого підходу до навчання, а тому використання інноваційних методів стає критично важливим. Наведено аналіз сучасних підходів до вивчення симетрії елементарних частинок в ЗВО. Основна увага приділяється інноваційним методикам, які допомагають студентам зрозуміти складні концепції симетрії в фізиці. Зокрема, обговорюються використання сучасних педагогічних технологій, інтерактивних інструментів, віртуальних лабораторій та комп'ютерних симуляцій. Розглядаються практичні аспекти проведення лабораторних робіт та експериментальних досліджень, спрямованих на вивчення симетрії. Розглянуто можливі шляхи підвищення результативності навчання в цій галузі. Важливою частиною статті є аналіз впливу навчання симетрії на професійну підготовку майбутніх фахівців угалузі фізики та суміжних наук. Досягнення у вивченні симетрії також потребують ефективної системи оцінювання. Важливо враховувати здобуті знання та навички студентів у цій галузі, щоб вони могли самостійно аналізувати та застосовувати симетричні принципи у подальших дослідженнях. Перспективами подальших наукових пошуків є дослідження сучасних підходів до навчання фізики, що включає в себе використання комп'ютерних симуляцій, віртуальних лабораторій та інтерактивних засобів навчання, які сприяють кращому розумінню складних концепцій симетрії. The article addresses the current issue of teaching symmetry in elementary particles within technical higher education institutions. The study of symmetry in elementary particles plays a vital role in helping students understand the fundamental laws of nature and the properties of fundamental particles. However, symmetry is a complex concept that requires deep understanding and analysis. To successfully master this intricate topic in an educational environment, effective teaching methods and tools need to be developed. Modern students demand an active and engaging approach to learning, making the use of innovative methods critically important. The article presents an analysis of contemporary approaches to teaching symmetry in elementary particles within higher education institutions. It places significant emphasis on innovative methodologies designed to help students grasp complex symmetry concepts in physics. Specifically, it discusses the utilization of modern pedagogical technologies, interactive tools, virtual laboratories, and computer simulations. The practical aspects of conducting laboratory work and experimental research focused on studying symmetry are also explored. The article explores possible ways to enhance the effectiveness of teaching in this field. An essential part of the article involves analyzing the impact of symmetry education on the professional training of future experts in the field of physics and related sciences. Achievements in the study of symmetry also necessitate an effective assessment system. It is crucial to consider the knowledge and skills acquired by students in this field so that they can independently analyze and apply symmetrical principles in their further research. The prospects for further scientific research involve the investigation of modern approaches to physics education, including the use of computer simulations, virtual laboratories, and interactive learning tools. These innovations contribute to a better understanding of complex symmetry concepts. Research in this direction can help develop effective pedagogical approaches and tools that support students in the process of studying symmetry in elementary particles and enhance the quality of physics education.
  • Документ
    Аксіоматично-дедуктивна система онтологій на засадах STEM-освіти
    (Національний центр «Мала академія наук України», 2025) Кузьменко О. С.; Засенко О. Ю.; Шаповалов Є. А.; Kuzmenko O. S.; Zasenko O. Yu.; Shapovalov Ye. A.
    У статті розглядається методика навчання фізики на основі STEM-технологій, що охоплює інтеграцію науки, технологій, інженерії та математики в освітній процес. Особливу увагу приділено створенню аксіоматико-дедуктивної системи онтологій на засадах STEM, яка є основою для структурування й формалізації знань з фізики. Така система забезпечує логічну взаємодію між основними фізичними поняттями, законами та процесами, даючи змогу створити чітку і зрозумілу картину для здобувачів освіти, що важливо для глибшого розуміння наукової картини світу. Розкрито поняття моделі та онтологічної моделі, що є фундаментальними для побудови STEMпідходу в навчанні фізики. Онтологія дозволяє ефективно організувати знання у вигляді набору взаємопов’язаних об’єктів і понять, що допомагає суб’єктам навчання краще орієнтуватися у складних теоретичних концепціях з фізики і застосовувати їх на практиці. Одним з важливих аспектів методики є використання сучасних цифрових STEM-комплектів, таких як Pasco та Phywe, а також робототехнічних комплектів, що дають змогу здійснювати інтерактивне навчання через експерименти і практичні завдання. Ці комплекти забезпечують можливість вивчення фізичних законів у реальному часі, проведення досліджень з допомогою сучасних інструментів вимірювання й аналізу, що сприяє розвитку практичних навичок у здобувачів освіти. Використання таких технологій дозволяє створити динамічне й мотивувальне середовище для навчання, в якому суб’єкти навчання можуть самостійно здійснювати дослідження, перевіряти теоретичні знання і знаходити практичні застосування отриманим знанням з фізики. Впровадження STEM-технологій характеризується інтеграцією різних дисциплін, що сприяє розвитку у здобувачів освіти критичного мислення, аналітичних здібностей та навичок розв’язання складних задач. Застосування робототехнічних комплектів сприяє розвитку у здобувачів освіти навичок програмування, інженерії та математики, що є важливими компонентами STEM-освіти. Апробація запропонованої методики засвідчила її високу ефективність у процесі навчання фізики на засадах STEM. Результати експериментів свідчать про підвищення якості засвоєння матеріалу здобувачами освіти, збільшення їхнього інтересу до науки і розвитку soft skills. Використання цифрових та робототехнічних комплектів значно підвищує мотивацію здобувачів освіти до вивчення фізики, сприяє формуванню глибших і стійкіших знань. The article discusses the methodology of teaching physics based on STEM technologies, which includes the integration of science, technology, engineering and mathematics into the educational process. Particular attention is paid to the creation of an actomatics-deductive system of ontologies based on STEM, which is the basis for structuring and formalizing physics knowledge. Such a system provides a logical interaction between basic physical concepts, laws and processes, allowing to create a clear and understandable picture for students, which is important for a deeper understanding of the scientific picture of the world. The concepts of “model” and “ontological model”, which are fundamental for building a STEM approach to teaching physics, are revealed. The ontology allows to effectively organize knowledge in the form of a set of interrelated objects and concepts, which helps learners to better navigate complex theoretical concepts in physics and apply them in practice. One of the important aspects of the methodology is the use of modern digital STEM kits, such as Pasco and Phewe, as well as robotics kits that allow for interactive learning through experiments and practical tasks. These kits provide an opportunity to study physical laws 27 in real time, conduct research using modern measurement and analysis tools, which contributes to the development of practical skills of students. The use of such technologies allows to create a dynamic and motivating learning environment in which students can independently conduct research, test theoretical knowledge and find practical applications of the acquired knowledge in physics. The peculiarity of implementing STEM technologies is the integration of different disciplines, which creates opportunities for students to develop critical thinking, analysis and complex problem solving. The use of robotics kits contributes to the development of programming, engineering and mathematics skills in students, which are important components of STEM education. The testing of the proposed methodology has shown its high efficiency in the process of teaching physics based on STEM. The results of the experiments indicate an improvement in the quality of learning by students, an increase in their interest in science and the development of soft skills. The use of digital and robotic kits significantly increases the motivation of students to study physics and contributes to the formation of deeper and more sustainable knowledge.
  • Документ
    Імплементація технологій STEM-освіти в трансдисциплінарне інформаційно-дидактичне середовище
    (Академічні студії, 2024) Кузьменко О. С.; Засенко О. Ю.; Бєлан Т. І.; Кудляк В. М.; Kuzmenko O. S.; Zasenko O. Yu.; Bielan T. I.; Kudliak V. M.
    Стаття присвячена дослідженню імплементації STEM технологій у трансдисциплінарне інформаційно-дидактичне середовище (ТІДС) як ключового напряму модернізації сучасної освіти. Розкрито методику навчання фізико-математичних та інженерно-технічних дисциплін, що базується на принципах STEM. Вона спрямована на інтеграцію міждисциплінарних знань, розвиток критичного мислення, творчості та інженерних навичок у здобувачів освіти, відповідаючи вимогам сучасної науки, техніки та інноваційного виробництва. У роботі висвітлено категорії сучасних цифрових сервісів, актуальних для впровадження STEM технологій у ТІДС. Зокрема, акцент зроблено на інструментах моделювання фізичних явищ, симуляції інженерних процесів, платформ для візуалізації даних, а також на системах дистанційного навчання та платформах для навчання, що забезпечують інтерактивну взаємодію. Обґрунтовано роль цих сервісів у забезпеченні індивідуалізації навчання та адаптивності до освітніх потреб суб’єктів навчання на засадах STEM. Особливу увагу приділено основним компонентам онтологічних систем, що впроваджуються у ТІДС на основі STEM. Визначено їхню функціональну структуру, яка включає засоби для семантичного аналізу даних, автоматизації освітнього процесу та інтеграції з іншими інформаційними системами. Досліджено технологічні умови, необхідні для ефективного функціонування такого середовища, зокрема адаптивність, інтерактивність, масштабованість та інтероперабельність. Запропоновано класифікацію STEM технологій за освітніми контекстами, що враховує їхню роль у формуванні міждисциплінарних компетентностей. Крім того, розроблено структуру когнітивних сервісів, побудованих на засадах трансдисциплінарних онтологій. Ці сервіси забезпечують персоналізацію навчання, підтримують рефлексивний аналіз знань здобувачів освіти і сприяють розвитку ключових компетенцій XXI століття, таких як здатність до інновацій, комунікація та співпраця. Результати дослідження демонструють, що впровадження STEM технологій у ТІДС сприяє підвищенню якості освіти, інтеграції інноваційних підходів в освітній процес та підготовці висококваліфікованих фахівців з фізико-математичних та інженерно-технічних галузей. Отримані результати можуть бути використані для розробки нових освітніх програм і методик, спрямованих на інтеграцію STEM у навчання. The article is devoted to the study of the implementation of STEM technologies in the transdisciplinary information and didactic environment (TIDE) as a key area of modernization of modern education. The methodology of teaching physical, mathematical and engineering disciplines based on STEM principles is revealed. It is aimed at integrating interdisciplinary knowledge, developing critical thinking, creativity and engineering skills in students, meeting the requirements of modern science, technology and innovative production. The paper highlights the categories of modern digital services relevant to the implementation of STEM technologies in TIDE. In particular, the emphasis is placed on tools for modeling physical phenomena, simulating engineering processes, data visualization platforms, as well as distance learning systems and learning platforms that provide interactive interaction. The role of these services in ensuring individualization of learning and adaptability to the educational needs of STEM learners is substantiated. Particular attention is paid to the main components of ontological systems implemented in TIDE based on STEM. Their functional structure is defined, which includes tools for semantic data analysis, automation of the educational process and integration with other information systems. The technological conditions necessary for the effective functioning of such an environment, in particular adaptability, interactivity, scalability and interoperability, are investigated. A classification of STEM technologies by educational contexts is proposed, taking into account their role in the formation of interdisciplinary competencies. In addition, the structure of cognitive services based on transdisciplinary ontologies is developed. These services provide personalization of learning, support reflective analysis of students' knowledge and contribute to the development of key competencies of the XXI century, such as the ability to innovate, communication and cooperation. The results of the study show that the introduction of STEM technologies in TIDE contributes to improving the quality of education, integrating innovative approaches into the educational process, and training highly qualified specialists in the fields of physics, mathematics, engineering, and technology. The results obtained can be used to develop new educational programs and methods aimed at integrating STEM into education.
  • Документ
    Інноваційні засоби формування професійної культури майбутніх фахівців технічних спеціальностей
    (РВВ ВНТУ, 2023) Кузьменко О. С.; Кобилянський О. В.; Дембіцька С. В.; Kuzmenko O. S.; Kobyliansyi O. V.; Dembitska S. V.
    У статті розглянуто актуальну проблему формування професійної культури студентів, які навчаються у технічних закладах вищої освіти. Задача формування високої професійної культури є актуальною, оскільки сучасні технічні фахівці повинні не лише володіти технічними знаннями, а й розвивати міжпрофесійні та міжкультурні навички. Проаналізовані ключові дефініції «професійне мислення», «професійна культура» та «професійна компетентність». Схарактеризовані інноваційні підходи та засоби, які можуть бути використані для успішного формування професійної культури майбутніх технічних фахівців. Автори статті проаналізували інноваційні підходи та інструменти, які можна використати в навчальному процесі для ефективного формування професійної культури майбутніх технічних спеціалістів. Вони висвітлюють роль сучасної методології, таких як активне навчання, проектна робота та індивідуальний підхід, у створенні сприятливого середовища для розвитку професійної культури. Акцентовано увагу на важливості використання сучасних технологій, методології та педагогічних підходів, що сприяють розвитку креативності, критичного мислення та практичних навичок студентів. Перспективами подальших наукових пошуків є низка аспектів, які сприятимуть покращенню підготовки фахівців технічного профілю та врахуванню сучасних тенденцій у вищій технічній освіті (розробка системи формування і розвитку мотивації фахівців технічного профілю до професійного самовдосконалення, що враховуватиме індивідуальні особливості та потреби студентів; вивчення впливу організації підготовки майбутніх фахівців технічного профілю в контексті Болонського процесу на формування їх професійної культури; аналіз проблем організації самостійної та наукової діяльності студентів з метою цілеспрямованого розвитку професійної культури). The article addresses the pressing issue of fostering the professional culture of students enrolled in technical higher education institutions. The task of cultivating a high level of professional culture is pertinent because modern technical specialists are required not only to possess technical knowledge but also to develop interdisciplinary and intercultural skills. The article analyzes key definitions, including “professional thinking”, “professional culture”, and “professional competence.” It also characterizes innovative approaches and tools that can be employed to successfully develop the professional culture of future technical specialists. The authors of the article have analyzed innovative approaches and tools that can be employed in the educational process to effectively foster the professional culture of future technical specialists. They highlight the role of modern methodologies, such as active learning, project work, and individualized approaches, in creating a conducive environment for the development of professional culture. The emphasis is placed on the importance of utilizing contemporary technologies, methodologies, and pedagogical approaches that contribute to the development of students' creativity, critical thinking, and practical skills. The prospects for further research encompass several aspects that will contribute to improving the preparation of technical specialists and taking into account contemporary trends in higher technical education. These include: developing a system for fostering and enhancing the motivation of technical specialists towards professional self-improvement, considering individual characteristics and students' needs; investigating the impact of the organization of training for future technical specialists within the context of the Bologna Process on the formation of their professional culture; analyzing the challenges related to organizing independent and scientific activities among students with the aim of purposefully developing their professional culture. Exploring these areas can provide valuable insights and innovative approaches to further enhance the education and professional development of technical specialists.
  • Документ
    Використання ШІ в навчанні фізико-технічних дисциплін в контексті STEM
    (РВВ ВНТУ, 2024) Кузьменко О. С.; Кобилянська І. М.; Kuzmenko O. S.; Kobylianska I. M.
    Стаття присвячена аналізу використання штучного інтелекту у навчанні фізико-технічних дисциплін у контексті STEM-освіти. Розглядаються сучасні інструменти та технології, такі як віртуальні лабораторії (Labster), обчислювальні платформи (Wolfram Alpha), адаптивні навчальні системи (Cognitive Tutor) та моделі глибокого навчання. Особливу увагу приділено перевагам ШІ, включаючи персоналізацію навчання, автоматизацію оцінювання, моделювання складних фізичних процесів та інтеграцію експериментальних даних у освітній процес закладів освіти різного типу та профілю. У статті висвітлено практичні кейси, зокрема використання нейронних мереж для прогнозування динаміки фізичних систем, застосування симуляцій для вивчення різних розділів фізики, а також підтримку самостійної роботи здобувачів вищої освіти через інтерактивні платформи. Узагальнено переваги ШІ для підвищення ефективності навчання, розвитку аналітичного мислення в суб’єктів навчання та формування навичок вирішення реальних технічних задач. Запропоновані рекомендації щодо інтеграції ШІ в освітні програми фізико-технічного профілю спрямовані на вдосконалення міждисциплінарного підходу, розширення доступу до сучасних навчальних ресурсів та розвиток soft skills за напрямами STEM суб’єктів навчання. The article is devoted to the analysis of the use of artificial intelligence in teaching physical and technical disciplines in the context of STEM education. Modern tools and technologies are considered, such as virtual laboratories (Labster), computing platforms (Wolfram Alpha), adaptive learning systems (Cognitive Tutor), and deep learning models. Particular attention is paid to the advantages of AI, including personalization of learning, automation of assessment, modelling of complex physical processes, and integration of experimental data into the educational process of educational institutions of various types and profiles. The article highlights practical cases, in particular, the use of neural networks to predict the dynamics of physical systems, the use of simulations to study optics and thermodynamics, and the supporting independent work of higher education students through interactive platforms. The advantages of AI for increasing the effectiveness of learning, developing analytical thinking in subjects of study, and forming skills for solving real technical problems are summarized. The proposed recommendations for integrating AI into educational programs of the physical and technical profile are aimed at improving the interdisciplinary approach, expanding access to modern educational resources, and developing STEM soft skills in subjects of study.
  • Документ
    Theoretical and methodological foundations of the creation of an ECO-environment model in the context of STEM education: scientific and educational aspects of innovations
    (Riga, Latvia : «Baltija Publishing», 2022) Кузьменко О. С.; Дем'яненко В. Б.; Савченко Я. В.; Савченко І. М.; Kuzmenko O. S.; Demianenko V. B.; Savchenko Y. V.; Savchenko I. M.
    In view of the outlined directions, the updated strategy of reforming the educational sphere requires fundamentally new scientific research, the justified and consistent introduction of new scientific and pedagogical technologies, rational and effective approaches to the organization of scientific and innovative activities in education, the need to create an innovative ECO-environment to ensure high -quality teaching. The main goal of introducing innovations into the system of higher education in Ukraine is the comprehensive development of higher education students and raising the educational level of the individual to ensure the implementation of innovative processes in Ukraine and its European choice (based on STEM technologies, 3D modelling, elements of artificial intelligence; involvement of project activities with the development of science museums to guide young people to technical and engineering disciplines). З огляду на окреслені напрями, оновлена стратегія реформування освітньої сфери потребує принципово нових наукових досліджень, обґрунтованого та послідовного впровадження нових науково-педагогічних технологій, раціональних та ефективних підходів до організації навчання. Науково-інноваційна діяльності в освіті, необхідна для створення інноваційного ЕКО-середовища для забезпечення високоякісного навчання. Головною метою запровадження інновацій у систему вищої освіти України є всебічний розвиток здобувачів вищої освіти та підвищення освітнього рівня особистості для забезпечення реалізації інноваційних процесів в Україні та її Європейський вибір (на основі STEM-технологій, 3D-моделювання, елементів штучного інтелекту; залучення проектної діяльності з розвитком наукових музеїв для спрямування молоді до вивчення технічних і інженерних дисциплін).
  • Документ
    EСO-Environment of the Information—Analytical System of Scientific Personnel Training as a Means of Open Science
    (International Journal of Engineering Pedagogy (iJEP), 2023) Ростока М.; Кузьменко О. С.; Rostoka M.; Kuzmenko O. S.
    Зміни в системі вищої інженерної освіти (ВО), розвиток наукового вектору STEM та вимоги Промислової революції 4.0 зумовлюють перегляд концепції підготовки наукових кадрів (НПК) інженерного спрямування. Важливою є модернізація змісту такої освіти та орієнтація на задоволення потреб стейкхолдерів у контексті відкритої науки. Методологічно обґрунтовані принципи побудови інформаційно-аналітичної системи (ІАС) в інтеграції програмної інженерії з науковими підходами до викладання фізики, адекватно вплинуть на рівень якості організації досліджень у відкритій науці з використанням запропонованого ЕКОсередовища ІАС для ПНП. Метою ПНТ, що базується на фундаменталізації практичної логіки та положень трансдисциплінарного, системного, компетентнісного та синергетичного підходів, є забезпечення суб'єктів наукової освіти методологічним інструментарієм для розв'язання дослідницьких завдань у конкретних галузях знань. На трансдисциплінарному рівні з урахуванням концепцій STEM та відкритої науки обґрунтовано адаптивність методології побудови трансдисциплінарної МАН; систематизовано термінологічний апарат; виявлено адаптивні процеси в середовищі ЕКО; обґрунтовано траєкторію розвитку трансдисциплінарної компетентності здобувачів наукової освіти. The changes in the system of higher engineering education (HEE), the development of the scientific vector of STEM and the demands of Industrial Revolution 4.0 determines the revision of the concept of Scientific Personnel Training (SPT) of engineering direction. It is important to modernize the content of such education and of focus on meeting stakeholders in the context of open science. Methodologically substantiated principles of the construction information-analytical system (IAS) in integration software engineering with scientific approaches to teaching in physics, will adequately affect the level of quality organization of the research in open science using the proposed ECOenvironment of IAS for SPT. The purpose of SPT, based on the fundamentalization of the practical logic and of the provisions of transdisciplinary, systematic, competency and synergetic approaches is to provide subjects of scientific education with methodological tools for solving research problems in specific knowledge areas. At the transdisciplinary level, taking into account the concepts of STEM and open science justified adaptive of the methodology of constructing the transdisciplinary IAS; the terminological is systematized; the adaptive processes of in ECO environment are revealed; the trajectory of development of transdisciplinary competence of applicants of scientific education is substantiated.
  • Документ
    Onto-oriented Information Systems for Teaching Physics and Technical Disciplines by STEM-environment
    (International Journal of Engineering Pedagogy (iJEP), 2023) Кузьменко О. С.; Дембіцька С.; М'ястковська М.; Савченко І.; Дем'яненко В.; Kuzmenko O. S.; Dembitska S.; Miastkovska M.; Savchenko I.; Demianenko V.
    Значущою проблемою сьогодення є обґрунтування наукового підходу до побудови інноваційного освітнього середовища з використанням STEM-технологій у навчанні фізико-технічних дисциплін. Гіпотеза дослідження: впровадження науково обґрунтованої онто-орієнтованої інформаційної системи навчання фізико-технічних дисциплін з використанням вимог STEM сприятиме забезпеченню якості освітнього процесу закладів вищої освіти технічного спрямування та стимулюватиме розвиток STEM-навичок у здобувачів. Метою дослідження є обґрунтування принципів побудови онтоно-орієнтованої інформаційної системи навчання фізико-технічних дисциплін з використанням STEM-середовища та її апробація в процесі підготовки фахівців технічних спеціальностей. Об'єктом дослідження є процес моделювання онтоно-орієнтованої інформаційної системи навчання фізики та технічних дисциплін з урахуванням вимог STEM-освіти. Предмет дослідження - удосконалення процесу професійної підготовки фахівців технічних спеціальностей на основі міждисциплінарності. A significant problem of our time is the substantiation of the scientific approach to the construction of an innovative educational environment with the use of STEM technologies in the teaching of physics and technical disciplines. Research hypothesis: introduction of a scientifically based onto-oriented information system of teaching physics and technical disciplines using the requirements of STEM will help ensure the quality of the educational pro-cess of higher education institutions of technical orientation and stimulate the development of STEM skills in applicants. The purpose of the research is to substantiate the principles of an onto-oriented information system for teaching physics and technical disciplines using the STEM environment and its approbation in the process of training specialists in the technical specialties. The object of research is the process of modelling the onto-oriented information system of teaching physics and technical disciplines using the requirements of STEM education. The subject of the research is to improve the process of professional training of spe-cialists in technical specialties based on interdisciplinarity.
  • Документ
    Розвиток STEAM-освіти в умовах цифровізації: шлях до SMART суспільства через EСO-середовище
    (Кам’янець-Подільський національний університет імені Івана Огієнка, 2024) Кузьменко О. С.; Дембіцька С. В.; Мястковська М. О.; KUZMENKO O. S.; DEMBITSKA S. V.; MIASTKOVSKA M. O.
    Соціальний запит суспільства на висококваліфікованих фахівців інженерно-технічних STEAM спеціальностей актуалізує необхідність підвищення якості їх природничо-математичної підготовки та створення інноваційного ЕCО-середовища в умовах цифрової трансформації для розвитку SMART-суспільства. Метою дослідження є наукове обґрунтування, концептуалізація та розробка теоретико-методичних засад розвитку ЕCО-середовища STEAM-освіти в умовах цифрової трансформації, що сприятиме підвищенню рівня адаптації нового покоління здобувачів освіти в умовах SMART-суспільства. Провідною ідеєю дослідження є твердження, що фізико-математична підготовка майбутніх фахівців інженерно-технічних спеціальностей у закладах вищої освіти в ЕCО-середовищі є фундаментом для подальшого формування особистісних і професійних якостей у студентів в умовах цифрової трансформації до SMART-суспільства. Для досягнення окресленої мети авторами було використано такі методи дослідження: теоретико-порівняльний аналіз педагогічних, психологічних та соціологічних джерел з проблеми дослідження; з'ясування теоретико-методологічних засад ЕСО розвитку STEAM-освіти; емпіричні (анкетування, опитування) для з'ясування рівня зацікавленості та активності здобувачів вищої освіти у вивченні інженерно-технічних дисциплін на основі STEAM; експериментальна перевірка методики навчання інженерно-технічних дисциплін з використанням STEAM. Society’s social demand for highly qualified specialists in engineering and technical STEAM specialties actualizes the need to improve the quality of their natural and mathematical training and create an innovative ECO environment in the context of digital transformation. The purpose of the research is the scientific justification, conceptualization and development of theoretical and methodological foundations for the development of the ECO environment of STEAM in the conditions of digital transformation, which will contribute to the improvement of the adaptation of the new generation of education seekers in the context of the SMART society. To achieve the outlined goal, the authors used the following research methods: theoretical and comparative analysis; experimental verification of teaching methods of engineering and technical disciplines using STEAM.
  • Документ
    Автоматизоване проектування у навчанні фізики як засіб впровадження елементів STEM-освіти в закладах вищої технічної освіти
    (РВВ ВНТУ, 2019) Кузьменко О. С.; Kuzmenko O. S.
    У статті проаналізовані системи автоматизованого проектування, що доцільно впроваджувати в навчальний процес вивчення фізики у ЗВО технічного профілю з урахуванням засад STEM-освіти. Розглянуто основні функціональні можливості систем: автоматизованого проектування для Windows, управління проектно-конструкторською документацією, параметричного твердотільного моделювання (важкого класу, високого рівня, середнього класу), автоматизованого проектування технологічних процесів, інженерні розрахункові додатки. Об’єкт дослідження – методика навчання фізики на основі систем автоматизованого проектування з виділенням основних елементів STEM-освіти в ЗВО технічного профілю. Метою статті є аналіз змісту навчання фізики внаслідок впровадження програмного та технічного забезпечення систем автоматизованого проектування на основі технологій STEM-освіти в системі професійної підготовки фахівців технічного напряму навчання. Нами визначено, що проектувальна діяльність охоплює технічні та інженерні компоненти STEM-освіти у навчанні фізики з урахуванням міждисциплінарного та інтегрованого підходів і розкриває у суб’єктів навчання сформовані STEM-компетентності. Відмітимо, що до провідних засобів STEM-освіти в технічному напрямі потрібно віднести комп’ютерно-графічні системи. Аналізуючи розвиток інноваційної діяльності та сучасних ІКТ, весь процес проектування виконується на комп’ютері з використанням технологій двовимірної та тривимірної графіки. Відповідно, комп’ютерна графіка є системою методів, алгоритмів, програмних засобів для введення, обробки та відображення графічної інформації, перетворення даних у графічну форму, що відображає технічні елементи STEM-освіти. Вона є важливим складником сучасних інформаційних систем і на її базі працюють системи автоматизованого проектування. Перспективою подальших досліджень є розробка методики навчання фізики на основі автоматизованого проектування з урахуванням засад STEM-освіти в закладах вищої технічної освіти. The article analyzes computer-aided design systems, which are advisable to implement in the educational process of studying physics in the HEIs, taking into account the principles of STEM education. The basic functionalities of computer-aided design systems for Windows are considered: management of design documentation, parametric solid-state modeling (heavy, high or middle class), computer-aided design of technological processes, engineering design applications. The object of study is a methodology for teaching physics on the basis of computer-aided design systems with the allocation of the main elements of STEM education in HEIs. The aim of the article is to analyze the content of physics education as a result of the introduction of software and hardware for computer-aided design systems based on STEM education technologies in the vocational training system for technical specialists. We have determined that design activities encompass the technical and engineering components of STEM education in physics education, taking into account interdisciplinary and integrated approaches, and disclose formed STEM competencies in subjects of education. Note that the leading means of STEM-education in the technical field should include computer-graphic. Analyzing the development of innovative activities and modern ICT, the entire design process is performed on a computer using two-dimensional and three-dimensional graphics technologies. Accordingly, computer graphics is a system of methods, algorithms, software for entering, processing and displaying graphic information, converting data into a graphic form that reflects the technical elements of STEM education. It is an important component of modern information systems and computer-aided design systems operate on its basis. The prospect of further research is the development of methods of teaching physics based on computer aided design taking into account the principles of STEM education in institutions of higher technical education.