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

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.