Implementácia nových didaktických prostriedkov pre zvýšenie kvality výučby matematiky v inžinierskom stupni štúdia na technických VŠ

Basic informations

Thematic area: komisia č. 2 pre nové technológie, metódy a formy vo vzdelávaní

Project name (Slovak): Implementácia nových didaktických prostriedkov pre zvýšenie kvality výučby matematiky v inžinierskom stupni štúdia na technických VŠ

Project name (English): Implementation of New Didactic Tools to Improve Quality of Mathematics Teaching in Engineering Degree Programs at Technical Universities

Start of project: 2024

End of project: 2026

Condition of project: Financovaný/riešený

Project number: 025ŽU-4/2024

Project leader: doc. Mgr. Branislav Ftorek, PhD.

University: Žilinská univerzita v Žiline

Department: Strojnícka fakulta

Project annotation in Slovak language

V dynamicky sa meniacej spoločnosti majú vysoké školy nezastupiteľné poslanie vo všetkých sférach národného hospodárstva.  Systém vysokoškolského vzdelávania sa usiluje  reagovať na potreby neustále sa meniacej spoločnosti . Kvalita vzdelávania a príprava mladých absolventov spolu s implementáciou nových poznatkov a trendov sú spolu úzko previazané. Vysoká kvalita ponúkaných študijných programov, aplikovanie nových technológii a prepojenie potrebných technických disciplín súčasného priemyslu sú jadrom zamerania vysokých škôl v oblasti vzdelávania, dotýkajú sa všetkých jeho aspektov a vzdelávacích stupňov. Vysokoškolské vzdelávanie a efektívne fungujúce vysoké školstvo sú neoddeliteľnou súčasťou európskeho priestoru vysokoškolského vzdelávania a európskeho výskumného priestoru, poskytujúce vysokoškolské vzdelávanie s kvalitou zodpovedajúcou medzinárodným štandardom.

Tieto procesy sú ovplyvňované rýchlym rozvojom nových technológií, ktoré si nachádzajú svoje miesto vo výrobnom procese a priamo úmerne  vzniká potreba tieto nové technológie ovládať a byť pripravený využiť nový potenciál, ktorý ponúkajú. Je potrebné sa usilovať o rozvoj poznania v najatraktívnejších a neposlednom rade vo vysokej miere potrebných technických disciplín súčasného priemyslu.

Projekt je zameraný na inováciu vzdelávania predmetov "Variačný počet a jeho aplikácie" a " Inžinierska matematika" zavedením projektovo orientovaného vzdelávania v súčinnosti s modernými metódami zameranými na rozvoj myslenia (brainstorming, problémové a kooperatívne učenie). Súčasťou projektu je tvorba nových učebných textov (v slovenskom aj anglickom jazyku) pre študentov  na inžinierskom stupni štúdia, ktorí budú schopní na základe získaných vedomostí, zručností a kompetencií adekvátne reagovať na problémy praxe.

Matematika je štandardným pracovným nástrojom prakticky pre akúkoľvek oblasť vedy, techniky a výskumu. Je smutnou realitou, že aj vinou dlhodobého podceňovania významu matematiky na nižších stupňoch vzdelávania, vďaka nedostatočnému rozvíjaniu matematického myslenia a zastaralého prístupu k didaktike matematiky sme svedkami stagnácie úrovne absolventov vysokých škôl v porovnaní so zahraničím a neuspokojivej uplatniteľnosti na trhu práce.

Predmety "Variačný počet a jeho aplikácie" a " Inžinierska matematika"  sú povinne voliteľné predmety v 1.ročníku na 2. stupni vysokoškolského štúdia v niektorých študijných programoch  Strojníckej fakulty Žilinskej univerzity v Žiline. Tieto predmety  nadväzujú na predmety „Matematika I“ , „Matematika II “,  „Numerické metódy a štatistika“ a sú postavené na základných poznatkoch z týchto predmetov.  Projekt je zameraný na cieľovú skupinu, ktorou sú študenti druhého stupňa vysokoškolského štúdia technických odborov. Našou ambíciou je pokúsiť sa o zvýšenie matematickej gramotnosti absolventov vysokých škôl technických odborov prostredníctvom prípravy plošne dostupných elektronických aj tradičných papierových študijných materiálov. Úlohou projektu je pomocou nových metód vo výučbe dosiahnuť, aby študenti dokázali získané poznatky ďalej aplikovať.

Project annotation in English language

Universities are considered an indispensable pillar of the national economy within the context of a dynamically changing society. The higher education system is continuously striving to meet the ever-evolving demands of society. The quality of education and the preparation of young graduates, in conjunction with the implementation of new knowledge and trends, are inextricably linked. The primary focus of higher education institutions is to ensure high-quality fields of study, integrate new technologies, and connect necessary technical disciplines of today's industry, touching all aspects and levels of education. Effective higher education is an integral part of the European Higher Education Area and the European Research Area, providing higher education that matches international standards.

The emergence of novel technologies in the production process significantly affects these processes. Consequently, there is an urgent need to acquire the relevant knowledge and be equipped to exploit the newfound opportunities. It is imperative to pursue the advancement of knowledge in the most compelling and, most notably, highly indispensable technical disciplines of contemporary industry.

The project aims to introduce innovative education methods, such as brainstorming, problem-solving, and cooperative learning, while also creating new textbooks to improve the education of theoretical subjects entitled Variation Calculus and its Application and Engineering Mathematics. The primary goal is to promote project-oriented education in conjunction with modern methods that develop critical thinking skills. The project targets students pursuing a bachelor’s degree, who will learn to respond effectively to practical problems through the knowledge, skills, and competencies acquired.

Mathematics is a fundamental tool in any field of science and technology. It is unfortunate that the long-term underestimation of mathematics in primary and secondary schools, inadequate development of mathematical thinking, and outdated approach to didactics of mathematics has led to stagnation in the level of knowledge of graduates compared to their peers abroad and unsatisfactory employability in the labour market. The subjects entitled Variation Calculus and its Application and Engineering Mathematics are compulsory optional subjects in the first year of the second level of university studies in some study programs of the Faculty of Mechanical Engineering at the University of Žilina in Žilina. These subjects build on the basic knowledge from the subject entitled Mathematics I and Mathematics II.

The project aims to improve the mathematical literacy of graduates in technical disciplines by providing easily accessible electronic and paper study materials. The goal is to use new teaching methods to ensure that students can apply the knowledge acquired effectively. The target group of the project is students pursuing the second stage of university studies in technical fields.

Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA

	Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA	Capital expenditures in €
Drawn in year 2024	12 895,00	0,00