Автоматизоване проектування у навчанні фізики як засіб впровадження елементів STEM-освіти в закладах вищої технічної освіти

  • Ольга Кузьменко Льотна академія Національного авіаційного університету
Ключові слова: системи автоматизованого проектування, фізика, методика навчання, STEM-технології, технічний напрям, інноваційна діяльність

Анотація

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.

Біографія автора

Ольга Кузьменко, Льотна академія Національного авіаційного університету

кандидат педагогічних наук, доцент, доцент кафедри фізико-математичних дисциплін

Посилання

Bykov, V. Yu., Kremen, V. H. (2013). Katehorii prostir i seredovyshche: osoblyvosti modelnoho podannia ta osvitnoho zastosuvannia. Teoriia i praktyka upravlinnia sots. systemamy: filosofiia, psykholohiia, pedahohika, sotsiolohiia. № 2. 3–16.

Velychko, S. P., Tkachenko, V. M. (2018). Poiednannia navchalnoho eksperymentu iz suchasnymy zasobamy informatsiino-komunikatsiinykh tekhnolohii na prykladi analizu kolyvalnoho rukhu tiahartsia ta pruzhyny. Fizyko-matematychna osvita. № 1(15). 158–162.

Horbatiuk, R. M. (2012). Teoretyko-metodychni zasady profesiinoi pidhotovky maibutnikh inzheneriv-pedahohiv kompiuternoho profiliu. (Avtoref. kand. ped. nauk). Ternopolskyi natsionalnyi pedahohichnyi universytet imeni V. Hnatiuka, Ternopil.

Dzhedzhula, O. M. (2007). Teoriia i metodyka hrafichnoi pidhotovky studentiv inzhenernykh spetsialnostei vyshchykh navchalnykh zakladiv. (Avtoref. kan. ped. nauk). Ternopolskyi natsionalnyi pedahohichnyi univesytet imeni V Hnatiuka, Ternopil.

Lytvynova, S. H. (2016). Proektuvannia khmaro oriientovanoho navchalnoho seredovyshcha zahalnoosvitnoho navchalnoho zakladu: monohrafiia. Kуiv: TsP «Komprynt».

Sadovyi, M. I., Khomutenko, O. M., Tryfonova, O. M. (2013). Zastosuvannia IKT dlia doslidzhennia system z naimenshoiu enerhiieiu. Zb. nauk. pr. Kamianets-Podilskoho nats. un. im. I. Ohiienka. Vyp. 19, Kamianets-Podilskyi.

Sadovyi, M. I., Tryfonova, O. M., Khomutenko M. V. (2016). Metodyka formuvannia uiavlen pro suchasnu naukovu kartynu svitu v khmaro oriientovanomu navchalnomu seredovyshchi. Visnyk Cherkaskoho universytetu. Seriia: pedahohichni nauky. 8–16.

SAPR. URL: https://wiki.tntu.edu.ua/SAPR (Data dostupu: 05.08.2019)

Tarkhan, L. Z. (2002). Maketno-hrafichne modeliuvannia yak zasib vyvchennia tekhnolohii shveinykh vyrobiv maibutnimy inzheneramy-pedahohamy. (Avtoref. kand. ped. nauk). Instytut pedahohiky i psykholohii profesiinoi osvity APN Ukrainy, Kyiv.

Tymofeev, S. M. (2010). 3d MAX 2011. BKhV-Peterburh: SPb.

URL:https://web.posibnyky.vntu.edu.ua/fksa/2kvetnyj_komp%27yuterne_modelyuvannya_system_procesiv/t1/173..htm (Data dostupu: 07.08.2019)

Опубліковано
2019-12-23
Як цитувати
[1]
О. Кузьменко, Автоматизоване проектування у навчанні фізики як засіб впровадження елементів STEM-освіти в закладах вищої технічної освіти, ПБ, vol 4, № 2, с. 89-96, Груд 2019.
Розділ
Статті