STEM-EDUCATION IN THE SYSTEM OF TRAINING OF FUTURE ENGINEERS

Keywords: education, higher education applicants, educational programs, informational and educational environment, future engineers

Abstract

The article considers perspective areas of STEM-education in the system of future engineers training in the information and educational environment. The modern professions which are formed on the basis of design and research activities, the implementation of modelling tasks of various processes and phenomena and the conscious formation of qualitatively new transdisciplinary knowledge are outlined. The necessity of using STEM-oriented educational programs in higher education institutions has been identified. On the basis of the concept of STEM-education, it is determined what professional competencies the future engineer should acquire. As an introduction of elements of STEM-education for the training of higher education applicants in engineering specialties, the implementation of STEM-projects is proposed, the purpose of which is to create a constructive improvement of the machine or mechanism. The scheme of introduction of elements of STEM-education for training of future engineers in the conditions of informational and educational environment is presented. Interdisciplinary links in the implementation of STEM-projects by higher education applicants of engineering specialties have been studied. A set of mathematical and engineering skills for the implementation of STEM-projects by higher education applicants in engineering specialties in the specified environment is determined. To use the elements of STEM-education during the project, tasks for the future engineers are formed taking into account the calculation, design and scientific components. The scheme for the implementation of STEM education elements for performing tasks by future engineers in informational and educational environment should include the following stages: selection of a technical or technological process and drawing a technological scheme, a proposal for a constructive implementation of an element, calculation of an improved element, drawing a constructive improvement, creating a presentation and tests. It is noted that the results of projects with using elements of STEM-education in the informational and educational environment is expedient to be discussed at conferences or webinars by presenting the project and creating test simulators.

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

Viktor V. Oliynyk, SIHE "University of Educational Management" of the NAES of Ukraine

Doctor of Pedagogical Sciences, Professor, Member of National Academy of Educational Sciences of Ukraine (Academician), Rector’s Advisor

Oleksandr M. Samoylenko, National University of Life and Environmental Sciences of Ukraine

Doctor of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Professor of the Department of Information Systems and Technologies

Ilona V. Batsurovska, Mykolayiv National Agrarian University

Doctor of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of Department of Electric Power Engineering, Electrical Engineering and Electrical Mechanics

Nataliia A. Dotsenko, Mykolayiv National Agrarian University

Doctor of Pedagogical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of Department of General Technical Disciplines

References

В. Ю. Биков. Моделі організаційних систем відкритої освіти: монографія. К. : Атіка, 2008.

Р. С. Гуревич, М. Ю. Кадемія, Л. С. Шевченко. Інформаційні технології навчання: інноваційний підхід: навчальний посібник. Вінниця : Планер, 2013.

Н. Копняк, Г. Корицька, С. Литвинова, Ю. Носенко. Моделювання й інтеграція сервісів хмаро орієнтованого навчального середовища: монографія. К. : Компринт, 2015.

Ю. О. Жук, О. М. Соколюк, Н. П. Дементієвська, О. П. Пінчук. Організація навчальної діяльності у комп’ютерно орієнтованому навчальному середовищі: посібник. К. : Педагогічна думка, 2012.

Н. Р. Балик, Г. П. Шмигер. Підходи та особливості сучасної STEM освіти. Фізико-математична освіта: науковий журнал, випуск 2(12), С.26-30, 2017.

Г. І. Cмерека. "Завдання і умови впровадження STEM-освіти". STEM-освіта та шляхи її впровадження в навчально-виховний процес, м. Тернопіль, С.49-52, 2017.

Т. О. Журавель, Н. О. Соколова. Інтегроване навчання – основний складник STEM-освіти, Освіта та розвиток обдарованої особистості. № 12 (55), С.32-34. 2016.

Г. В. Сакунова, І. О. Мороз. STEM-освіта: зарубіжний досвід та перспективи розвитку в Україні. Центральноукраїнський державний педагогічний університет імені Володимира Винниченка: наукові записки, серія: педагогічні науки, випуск 168, С.204-208, 2019.

Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти у закладах загальної середньої та позашкільної освіти на 2018/2019 навчальний рік. [Електронний ресурс]. Доступно: http://ru.osvita.ua/legislation/Ser_osv/61444/

B.J. Morris, W. Owens, K. Ellenbogen, et al. Measuring informal STEM learning supports across contexts and time. IJ STEM Ed 6, 40, 2019. doi:10.1186/s40594-019-0195-y

Y. Li, A.H. Schoenfeld. Problematizing teaching and learning mathematics as “given” in STEM education. IJ STEM Ed 6, 44, 2019. doi:10.1186/s40594-019-0197-9

S.M. Stehle, E.E. Peters-Burton. Developing student 21st Century skills in selected exemplary inclusive STEM high schools. IJ STEM Ed 6, 39, 2019. doi:10.1186/s40594-019-0192-1

Annemie Struyf, Haydée De Loof, Jelle Boeve-de Pauw & Peter Van Petegem. Students’ engagement in different STEM learning environments: integrated STEM education as promising practice? Published online: 09 May 2019. РР.1387-1407. https://doi.org/10.1080/09500693.2019.1607983

John Cremer. How STEM education can help Hong Kong children to live their dreams. Hong Kong / Education. Published: 10:03am, 20 Jul, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.scmp.com/lifestyle/entertainment/article/3041203/they-flatter-and-flirt-single-women-money-china-virtual

STEM Education in in Southwestern Pennsylvania. Report of a project to identify the missing components [Електронний ресурс]. Доступно: https://www.cmu.edu /gelfand/documents/stem-survey-report-cmu-iu1.pdf

Andrew B. Raupp.What’s Driving STEM Education In 2019? Emerging Trends on the Road Ahead. Dec 2, 2018. [Електронний ресурс]. Доступно: https://medium.com/datadriveninvestor/whats-driving-stem-education-in-2019-bc7b73a1ac7b

STEM-образование в Украине: Перспективы развития. [Електронний ресурс]. Доступно: http://womo.ua/stem-obrazovaniev-ukraine-perspektivyi-razvitiya/

Меморандум про створення Коаліції STEM-освіти. [Електронний ресурс]. Доступно: http://csr-ukraine.org/wp-content/uploads/2016/01/STEM_memorandum_FINAL_%D0% 9011.pdf.

STEM-освіта. Інститут модернізації змісту освіти. [Електронний ресурс]. Доступно: https://imzo.gov.ua/stem-osvita/

О. О. Мартинюк. STEM-технології як засіб формування інформаційно-цифрової компетентності вчителів та учнів. Збірник наукових праць Кам'янець-Подільського національного університету ім. Івана Огієнка. Серія: Педагогічна, випуск 24, С. 18-22, 2018.

О. Є. Стрижак, І. А. Сліпухіна, Н. І. Полісун, І. С. Чернецький. STEM-освіта: основні дефініції. Інформаційні технології і засоби навчання, том 62, №6, С.16-33, 2017.

Методичні рекомендації щодо розвитку STEM-освіти у закладах загальної середньої та позашкільної освіти у 2019/2020 навчальному році. Лист ІМЗО № 22.1/10-2876 від 22.08.19 року. [Електронний ресурс]. Доступно: http://ru.osvita.ua/legislation/Ser_osv/65463/

Д. Шулікін. SТEM-освіта: готувати до інновацій. Освіта України (офіційне видання міністерства освіти і науки України, №26 (1437). С. 8-9. 29 червня 2015 року.

В. В. Олійник, О. М. Самойленко, І. В. Бацуровська, Н. А. Доценко. Формування професійних компетенцій майбутніх агроінженерів у комп’ютерно орієнтованому середовищі закладу вищої освіти. Інформаційні технології і засоби навчання, том 68, № 6. С. 140-154, 2018.


REFERENCES (TRANSLATED AND TRANSLITERATED)

V. Yu. Bykov, Models of organizational systems of open education: monograph. K.: Atika, 2008. (in Ukrainian).

R. S. Hurevych, M.Iu. Kademiia, and L.S. Shevchenko, Informational technologies of learning: innovation approach: tutorial. Vinnytsia: Planer, 2013. (in Ukrainian).

N. Kopniak, H. Korytska, S. Lytvynova, and Yu. Nosenko, Modelling and integration of cloud-oriented services of learning environment: monograph. K.: Komprynt, 2015. (in Ukrainian).

Yu. O. Zhuk, O. M. Sokoliuk, N. P. Dementiievska, and O. P. Pinchuk, Organization of learning activity in computer oriented educational environment: tutorial. K.: Pedahohichna dumka, 2012. (in Ukrainian).

N. R. Balyk, and H. P. Shmyher, “Approaches and peculiarities of modern STEM education”, Fizyko-matematychna osvita: naukovyi zhurnal, №2(12), pp.26-30, 2017. (in Ukrainian).

H. I. Cmereka, "Terms and conditions of administration of STEM-education," STEM-osvita ta shliakhy yii vprovadzhennia v navchalno-vykhovnyi protses, m. Ternopil, pp.49-52, 2017. (in Ukrainian).

T. O. Zhuravel, and N. O. Sokolova, “Integrated education – the main component of STEM-education,” Osvita ta rozvytok obdarovanoi osobystosti, № 12 (55), pp.32-34. 2016. (in Ukrainian).

H. V. Sakunova, and I. O. Moroz, STEM-education: abroad experience and prospects of development in Ukraine, Tsentralnoukrainskyi derzhavnyi pedahohichnyi universytet imeni Volodymyra Vynnychenka: naukovi zapysky, seriia: pedahohichni nauky, № 168, pp.204-208, 2019. (in Ukrainian).

Methodical recommendations for development of STEM-education in secondary and elementary education institutions for 2018/2019 educational year. [Online]. Available: http://ru.osvita.ua/legislation/Ser_osv/61444/ (in Ukrainian).

B. J. Morris et al. Measuring informal STEM learning supports across contexts and time, IJ STEM Ed 6, 40, 2019. doi:10.1186/s40594-019-0195-y (in English)

Y. Li, and A. H. Schoenfeld, “Problematizing teaching and learning mathematics as “given” in STEM education,” IJ STEM Ed 6, 44, 2019. doi:10.1186/s40594-019-0197-9 (in English)

S.M.Stehle, and E.E. Peters-Burton, “Developing student 21st Century skills in selected exemplary inclusive STEM high schools,” IJ STEM Ed 6, 39, 2019. doi:10.1186/s40594-019-0192-1 (in English)

Annemie Struyf, Haydée, Jelle Boeve-de Pauw, and Peter Van Petegem, “Students’ engagement in different STEM learning environments: integrated STEM education as promising practice?” Published online: 09 May 2019, pp. 1387-1407. https://doi.org/10.1080/09500693.2019.1607983 (in English)

J. Cremer, How STEM education can help Hong Kong children to live their dreams. Hong Kong / Education. Published: 10:03am, 20 Jul, 2018. [Online]. Available: https://www.scmp.com/lifestyle/entertainment/article/3041203/they-flatter-and-flirt-single-women-money-china-virtual (in English)

STEM Education in Southwestern Pennsylvania, Report of a project to identify the missing components [Online]. Available: https://www.cmu.edu /gelfand/documents/stem-survey-report-cmu-iu1.pdf (in English)

Andrew B. Raupp, “What’s Driving STEM Education In 2019?” Emerging Trends on the Road Ahead. Dec 2, 2018. [Online]. Available: https://medium.com/datadriveninvestor/whats-driving-stem-education-in-2019-bc7b73a1ac7b (in English)

STEM-education in Ukraine: prospects of development. [Online]. Available: http://womo.ua/stem-obrazovaniev-ukraine-perspektivyi-razvitiya/ (in Russian)

Memorandum for creation of coalition of STEM-education. [Online]. Available: http://csr-ukraine.org/wp-content/uploads/2016/01/STEM_memorandum_FINAL_%D0% 9011.pdf. (in Ukrainian).

STEM-education. Institute for Modernization of Educational Content. [Online]. Available: https://imzo.gov.ua/stem-osvita/(in Ukrainian).

О. О. Маrtinyuk, “STEM-technologies as a mean of forming informational and digital competence of teachers and students,” Collection of scientific works of Kamyanets-Podilsky National University of Ivan Ogienko. Series: Pedagogical, №24, pp. 18-22, 2018. (in Ukrainian).

О. Ye. Strijak, І. А. Slipuhina, N. І. Polisun, and І. S. Tschernetskij, “STEM-education: basic definitions,” Information technologies and learning tools, vol. 62, №6, pp.16-33, 2017. (in Ukrainian).

Methodical recommendations for the development of STEM-education in general secondary and out-of-school education institutions in the 2019/2020 academic year. Letter ІМZО № 22.1/10-2876 from 22.08.19. [Online]. Available: http://ru.osvita.ua/legislation/Ser_osv/65463/(in Ukrainian).

D. Shulikin, “STEM-education: to prepare for innovations,” Osvita Ukrainy (ofitsiine vydannia ministerstva osvity i nauky Ukrainy, №26 (1437), pp. 8-9. 2015 (in Ukrainian).

V. V. Oliinyk, O. M. Samoilenko, I. V. Batsurovska, and N. A. Dotsenko, “Formation of professional competencies of future agricultural engineers in computer-orienired environment of higher education institution,” Information Technologies and Learning Tools, vol. 68, № 6. pp. 140-154, 2018. (in Ukrainian).

Published
2020-12-22
How to Cite
Oliynyk, V. V., Samoylenko, O. M., Batsurovska, I. V., & Dotsenko, N. A. (2020). STEM-EDUCATION IN THE SYSTEM OF TRAINING OF FUTURE ENGINEERS. Information Technologies and Learning Tools, 80(6), 127-139. https://doi.org/10.33407/itlt.v80i6.3635
Section
ICT and learning tools in the higher education establishments