Ефективність лекцій у викладанні «робототехніки» в США та України в контексті STEM-освіти
Батюк Л. В.
DOI:
https://doi.org/10.31392/NZ-udu-167.2026.26Ключові слова:
STEM-освіта, робототехніка, університет, лекція, вища освіта, США, УкраїнаАнотація
У статті здійснено комплексний порівняльний аналіз методичних і дидактичних особливостей викладання освітнього компонента «Робототехніка» в університетах США та України в контексті розвитку STEM-освіти, а також оцінювання впливу лекційного матеріалу на ефективність засвоєння навчального змісту студентами. Особлива увага приділяється визначенню ролі лекції у формуванні когнітивних, практичних та мотиваційних компонентів навчання, а також розробленню та апробації інтегральної математичної моделі оцінювання ефективності лекційного процесу.
Для оцінки ефективності лекційного контенту запропоновано інтегральну модель оцінювання ефективності лекцій, що включає ключові компоненти навчального процесу: отримання знань, критичне мислення, практичні навички, інтерактивність та мотивацію студентів. У дослідженні використовується змішаний методологічний підхід, включаючи порівняльний педагогічний аналіз, контент-аналіз освітніх програм з робототехніки та кількісне моделювання. Показано, що в українській системі вищої освіти лекція залишається домінуючою формою організації навчання, орієнтованою на глибоку теоретичну підготовку, систематизацію знань і формування аналітичного мислення. Водночас у США лекційний компонент інтегрується з активними методами навчання, такими як проблемно-орієнтоване навчання, проєктна діяльність та змішане навчання, що забезпечує підвищення рівня інтерактивності, мотивації та практичної спрямованості освітнього процесу. Результати дослідження підтверджують, що ефективність лекцій в університетах України та США в контексті розвитку STEM-освіти визначається не лише якістю контенту, а й залежить від синергії когнітивних, поведінкових та мотиваційних факторів. У дослідженні обґрунтовується необхідність впровадження в Україні гібридної моделі навчання, яка поєднує теоретичну строгу основу української освіти з інтерактивною та прикладною спрямованістю американських підходів. Така інтеграція є важливою для покращення якості освіти у сфері робототехніки та її узгодження із сучасними стандартами STEM-освіти та вимогами ринку праці.
Посилання
Advanced training in robotics and mechatronics. 2026. URL : https://snu.edu.ua/index.php/en/2024/01/18/advanced-training-in-robotics-and-mechatronics/
AA 174B / AA 274B / CS 237B / EE 260B Principles of Robot Autonomy II. 2025. URL : https://web.stanford.edu/class/cs237b
Batyuk L. Electronical educational and methodological complexes as a means of forming the professional competence of future doctors when studying disciplines from natural sciences. Journal of Education, Health and Sport. 2015. Vol. 5, № 11. Р. 745-761. DOI : https://doi.org/10.12775/JEHS.2015.05.10.071
Batyuk L. Traditional and innovative technologies in teachers’ professional competence in training the students in STEM education. Collection of research papers «Рedagogical sciences». 2025. № 110. Р. 7-15. DOI : https://doi.org/10.32999/ksu2413-1865/2025-110-1
Batyuk L. V., Masych V. V. A review of the implementation of STEM education in the USA based on robotics. Problems of Engineering Pedagogic Education. 2025. Vol. 84. P. 464-474. DOI : https://doi.org/10.26565/2074-8922-2025-84-40
CS223A / ME320: Introduction to Robotics – Winter 2026. 2026. URL : https://cs.stanford.edu/groups/manips/teaching/cs223a/
CS226 Statistical Techniques in Robotics. 2026. URL : http://cs226.stanford.edu/
CS 4750 Foundations of Robotics. 2026. URL : https://classes.cornell.edu/browse/roster/FA25/class/CS/4750
CS 5757 Optimization Methods for Robotics. 2026. URL : https://classes.cornell.edu/browse/roster/SP26/class/CS/5757
Department of Electromechanical Systems Automation and Electrical Drives. Robotics and mechatronics. 2026. URL : https://epa.kpi.ua/en/study/disciplines/robotics-and-mechatronics/
Educational Programmes. NURE. 2026. URL : https://nure.ua/en/applicants/specialties-and-specialization
Education program «Robotics» Profession: G6 Information and measurement technologies. 2026. URL : https://itcluster.lviv.ua/en/robotics_nup_eng/
Freeman S., Eddya S. L., McDonougha M., Smithb M. K., Okoroafora N., Jordta H., Wenderoth M. P. Active learning increases student performance in science, engineering, and mathematics. PNAS. 2014. Vol. 111, № 23. Р. 8410-8415. DOI : https://doi.org/10.1073/pnas.1319030111
Froyd J. E., Wankat P. C. & Smith K. A. Five Major Shifts in 100 Years of Engineering Education. Proceedings of the IEEE. 2012. Vol. 100, Is.: Special Centennial Issue. Р. 1344-1360. DOI : https://doi.org/10.1109/JPROC.2012.2190167
Manzoor S., Islam R. Ul., Khalid A., Samad A., Iqbal J. An open-source multi-DOF articulated robotic educational platform for autonomous object manipulation. Robotics and Computer-Integrated Manufacturing. 2014. Vol. 30, Is. 3. P. 351-362. DOI : https://doi.org/10.1016/j.rcim.2013.11.003
ME 23N: Soft Robots for Humanity. 2026. URL : https://web.stanford.edu/class/me23n/
Prince M. Does Active Learning Work? A Review of the Research. Journal of Engineering Education. 2004. Vol. 93, Is. 3. P. 223-231. DOI : http://dx.doi.org/10.1002/j.2168-9830.2004.tb00809.x
Robotic Systems and Their Security. 2026. URL : https://ami.lnu.edu.ua/en/course/vd-10-1-robotic-systems-and-their-security
ROB 204: Introduction to Human-Robot Systems. 2026. URL : https://robotics.umich.edu/academics/courses/course-offerings/rob-204-winter-2022/
