Особливості реалізації інтегрованого підходу до викладання курсу «Будівельна механіка» у вищій школі

Заголовок (англійською): 
The specifics of implementing an integrated approach while teaching the course “Structural Mechanics” at higher education institutions
Автор(и): 
Ільченко І.О.
Бахтіярова Х.Ш.
Марченко Н.Г.
Автор(и) (англ): 
Ilchenko I.O.
Bakhtiyarova Kh.Sh.,
Marchenko N.H.
Ключові слова (укр): 
будівельна механіка, інформаційні технології, заклади вищої освіти, інтегроване навчання, інженерні конструктори, Національний транспортний університет
Ключові слова (англ): 
structural mechanics, information technologies, technical educational institutions, integrated learning, engineering kits, National Transport University
Анотація (укр): 
Статтю присвячено особливостям викладання інтегрованого курсу «Будівельна механіка» в технічному закладі вищої освіти. Підкреслено важливість пошуку сучасних методів, засобів, допоміжних інструментів, інформаційних технологій навчання, використання яких в освітньому процесі може гарантувати передбачувані програмні результати. Зосереджено увагу на особливостях будови навчальних матеріалів, спрямованих на підвищення якості організації та проведенні практичних занять з дисципліни. Курс «Будівельна механіка» в предметному циклі загальнотехнічної підготовки має ключове значення, оскільки він поєднує декілька інженерних наук (теоретичну механіку, опір матеріалів, комп’ютерні технології та ін.), займає у своєму циклі найбільший обсяг навчального часу, включає знання основ теорії будівель і споруд, базується на знаннях фундаментальних дисциплін та слугує підґрунтям для вивчення спецдисциплін. Якість навчання курсу та його особливий статус у системі загальнотехнічної підготовки має важливе значення для професійної підготовки майбутніх фахівців. Вказано на особливості викладання курсу, який характеризується практичною направленістю, інтеграцією теорії і практики, використанням різноманітних інструментів, сучасних технологій, інтерактивних симуляцій, спеціалізованих програмних продуктів, цифрових ресурсів тощо. З огляду на вказану специфіку курсу безпосередньою умовою успішного засвоєння опорних знань здобувачами освіти є пошук та використання в освітньому процесі сучасних допоміжних засобів раціонального опрацювання практичного матеріалу, а перспективи застосування інформаційних технологій, зокрема, систем автоматизованого проєктування є вкрай важливими у підготовці здобувачів освіти до виконання реальних інженерних завдань. Виділено переваги впровадження та розглянуто пріоритети інтегрованого навчання у закладах вищої освіти. Здійснено огляд українського та міжнародного досвіду. Багаторічний досвід читання лекцій, ведення практичних та лабораторних занять з будівельної механіки дозволив авторам провести власний аналіз деяких особливостей викладання цієї дисципліни, а також представити огляд засобів навчання, які використовуються на кафедрі опору матеріалів та машинознавства в Національному транспортному університеті.
Анотація (англ): 
The article is dedicated to the specific aspects of teaching the integrated course «Structural Mechanics» in technical educational institutions. The importance of identifying modern methods, tools, auxiliary instruments, and contemporary educational technologies is emphasized, as their implementation in the educational process can ensure the achievement of the expected learning outcomes. Particular attention is given to the structure of learning materials aimed at improving the quality of organization and implementation of practical classes in the subjects. The course «Structural Mechanics» holds a key position within the cycle of general technical training, as it integrates several engineering subjects (theoretical mechanics, strength of materials, computer technologies etc.) and occupies the largest share of academic time within its cycle, encompasses foundational knowledge of theory of buildings and structures, relies on fundamental subjects, and provides a basis for studying specialized subjects. The quality of teaching this course and its special status within the system of general technical education are crucial for the professional training of future specialists. Therefore, the article highlights the features of teaching this course, which is characterized by practical orientation, integration of theory and practice, and the use of various tools, modern technologies, interactive simulations, specialized software products, digital resources, and more. Given the specific nature of the course, a key condition for the successful acquisition of core knowledge by students is the identification and use of modern auxiliary tools that facilitate the rational assimilation of practical material. The prospects of applying digital technologies and computer-aided design systems are also essential in preparing students for real-world engineering tasks. The study outlines the advantages and priorities of implementing integrated learning in higher education institutions. Additionally, an overview of international experience is provided. The authors’ experience in delivering lectures, conducting practical and laboratory classes in Structural Mechanics enabled them to conduct their own analysis of certain teaching features of the discipline and to present an overview of learning tools used by the Department of Strength of Materials and Mechanical Engineering at the National Transport University (NTU).
Публікатор: 
Київський національний університет будівництва і архітектури
Назва журналу, номер, рік випуску (укр): 
Опір матеріалів і теорія споруд, 2025, номер 115
Назва журналу, номер, рік випуску (англ): 
Strength of Materials and Theory of Structures, 2025, number 115
Мова статті: 
Українська
Формат документа: 
application/pdf
Документ: 
28-115_ilchenko_i.o._bahtiyarova_h.sh_._marchenko_n.g._1_compressed.pdf
Дата публікації: 
26 December 2025
Номер збірника: 
115
Університет автора: 
Національний транспортний університет, вул. Омеляновича-Павленка, 1. 01010, м. Київ, Україна
Литература: 
 1.      Бахтіярова Х. Інтегративний підхід у підготовці майбутніх педагогів професійного навчання // Професійна педагогіка, 2021, Том 1. № 22. – С. 143–150, DOI: https://doi.org/10.32835/2707-3092.2021.22.143-1502.      Божко Н. Інтегративний підхід до навчання в контексті реформування системи освіти України // Молодь і ринок, 2018, № 7 (162). – С. 84–89.  DOI: 10.24919/2308-4634.2018.1404243.      Козловська І.М. Теоретико-методологічні аспекти інтеграції знань учнів професійно-технічної школи: дидактичні основи // Львів: Світ, 1999, 302, 6.4.      Лавніков О.А., А.С. Лесик. Інтегративний підхід у системі вищої освіти: поняття і особливості // Вісник університету імені Альфреда Нобеля, 2020, № 1 (19). – С.195-199. DOI: http://dx.doi.org/10.32342/2522-4115-2020-1-19-235.      Karstina S.G. Application of Integrated Learning Technologies in Engineering Training. In: Auer, M.E., Rüütmann, T. (eds) Futureproofing Engineering Education for Global Responsibility. Lecture Notes in Networks and Systems // Springer, 2025, Vol 1260. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-85652-5_626.      Zhang C., Wang P., Zeng X. and Wang X. A case study on developing students' problem-solving skills through interdisciplinary thematic learning // Front. Psychol., 2025, Vol. 16. DOI:  http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2025.14470897.      Istenič, A. Blended learning in higher education: the integrated and distributed model and a thematic analysis // Discov Educ. 2025, Vol. 3, Article number 165. DOI: https://doi.org/10.1007/s44217-024-00239-y8.      Kharchenko, A., Tsybulskyi, V., Kovbasenko, S., Simonenko, V., & Kolbasin, M. Devising an approach to the use of distance education technologies in performing control measures for technical students. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 6. No. 2 (126). PP. 49–58. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.2929249.      Стандарт вищої освіти. Рівень вищої освіти: перший бакалаврський. Ступінь вищої освіти: бакалавр. Галузь знань: 19 – будівництво. Спеціальність: 192 – Будівництво та цивільна інженерія. Видання офіційне. Міністерство освіти і науки України, Київ, 14 с., 202110.    Žerovnik, A., Nančovska Šerbec, I. Project-Based Learning in Higher Education. In: Vaz de Carvalho, C., Bauters, M. (eds) Technology Supported Active Learning. Lecture Notes in Educational Technology // Springer, Singapore, 2021. – PP. 31-57. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-2082-9_311.    Hongxi Chen, Tingting Dong & Xiaoruo Yang, Research on the Application of Digital Intelligence in Structural Mechanics Teaching // World Journal of Educational Research, 2024, Vol. 11, No. 3. DOI: http://dx.doi.org/10.22158/wjer.v11n3p15212.    Márcio Sequeira de Oliveira. Qualitative structural model for pre-evaluation of the behavior of metallic structures.  Master dissertation, // Federal University of Ouro Preto, Brasil. Ouro Preto. August 2008.13.    Gomez-Jauregui V., Carillo-Rodriguez A., Manchado C., Lastra-Gonzalez P. Tensegrity Applications to Architecture, Enginnering and Robotics: A Review // Appl. Sci., July 2023, Vol. 13, Paper number 8669. DOI: https://doi.org/10.3390/app1315866914.    Ilchenko I., Gorbunovich I. Analysis of the effect of transverse shear deformation on the stiffness of short beams // Automobile Roads and Road Construction. 2025, 117(1). –PP. 76–85. DOI: http://dx.doi.org/10.33744/0365-8171-2025-117.1-076-08515.    Mangen Anne, Velay Jean-Luc. Digitizing Literacy: Reflections on the Haptics of Writing [Online]. Published 01 April 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/871016.    Van der Weel F.R., Van der Meer A.L.H. Handwriting but not typewriting leads to widespread brain connectivity: a high-density EEG study with implications for the classroom // Front. Psychol., 2023. Vol. 14. DOI: http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2023.121994517.    Bijelic N., Skiadopoulos A., Heredia Rosa D. I., Lignos, D. G. Use of interactive tools in seismic engineering and structural stability to facilitate learning and foster engagement: Application to high-school outreach and university courses // SEFI Journal of Engineering Education Advancement, 2025, Vol. 2, No.1. – PP. 40–62. DOI: https://doi.org/10.62492/sefijeea.v2i1.2718.    What is “Spaghetti Bridge?”. [Online]. Available: https://www.okanagan.bc.ca/spaghetti-bridge. Accessed: June 23, 202519.    Your gateway to the world of structural engineering [Online]. Available:  https://molamodel.com// Accessed: June 23, 2025.20.    Макет-конкурси [Online]. Available: https://sites.google.com/ntu.edu.ua/strengthofmaterials/робота-зі-студентами/ макет-конкурси. Accessed: June 23, 202521.    Hamza-Lup Felix G.,  Stanescu Ioana A. The haptic paradigm in education: Challenges and case studies // Internet and Higher Education Journal, 2010, Vol.13, No.1. – PP.78–81.  DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1811.1194322.    Naghizade Mohammad, Ostadi Maryam. The Application of Tactile Experience in Urban Perception // International Journal of Architecture and Urban Development, 2014. Vol.4, URL: https://www.researchgate.net/publication/ 361338493_The_Application_of_Tactile_Experience_in_Urban_Perception23.    Suleiman Sa’adu Matazu. Akilu Isma’il. Theoretical Frameworks and Empirical Evidences of Tactile Learning Style as a Veritable Tool for Improving Biology Performance among Secondary School Students // Journal of Learning and Educational Policy, June-July 2024, Vol.4, No. 4. –PP. 10–20. DOI: https://doi.org/10.55529/jlep.44.10.20                                       
References: 
 
  1. Bakhtiiarova Kh. Intehratyvnyi pidkhid u pidhotovtsi maibutnikh pedahohiv profesiinoho navchannia (Integrative approach to the training of future professional teachers) // Profesiina pedahohika (Professional pedagogics), 2021, Vol. 1. № 22. – P. 143–150. DOI: https://doi.org/10.32835/2707-3092.2021.22.143-150
  2. Bozhko N. Intehratyvnyi pidkhid do navchannia v konteksti reformuvannia systemy osvity Ukrainy (Integrative Approach to Learning in the Context of Reforming the Education System of Ukraine) // Molod i rynok (Youth&Market), 2018, № 7 (162). – P. 84–89. DOI: 10.24919/2308-4634.2018.140424
  3. Kozlovska I.M. Teoretyko-metodolohichni aspekty intehratsii znan uchniv profesiino-tekhnichnoi shkoly: dydaktychni osnovy (Theoretical and Methodological Aspects of Knowledge Integration of Vocational School Students: Didactic Foundations) // Lviv: Svit, 1999, 302, 6.
  4. Lavnikov O.A., A.S. Lesyk. Intehratyvnyi pidkhid u systemi vyshchoi osvity: poniattia i osoblyvosti (Integrative Approach in the System of Higher Education: Concept and Characteristics) // Visnyk universytetu imeni Alfreda Nobelia (Alfred Nobel University Journal of Philology), 2020, № 1 (19). – P. 195–199. DOI: http://dx.doi.org/10.32342/2522-4115-2020-1-19-23
  5. Karstina S.G. Application of Integrated Learning Technologies in Engineering Training. In: Auer, M.E., Rüütmann, T. (eds) Futureproofing Engineering Education for Global Responsibility. Lecture Notes in Networks and Systems // Springer, 2025, Vol 1260. DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-031-85652-5_62
  6. Zhang C., Wang P., Zeng X. and Wang X. A case study on developing students' problem-solving skills through interdisciplinary thematic learning // Front. Psychol., 2025, Vol. 16. DOI:  http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2025.1447089
  7. Istenič, A. Blended learning in higher education: the integrated and distributed model and a thematic analysis // Discov Educ. 2025, Vol. 3, Article number 165. DOI: https://doi.org/10.1007/s44217-024-00239-y
  8. Kharchenko, A., Tsybulskyi, V., Kovbasenko, S., Simonenko, V., & Kolbasin, M. Devising an approach to the use of distance education technologies in performing control measures for technical students.  Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2023. Vol. 6. No. 2 (126). PP. 49–58. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.292924
  9. Standart vyshchoi osvity. Riven vyshchoi osvity: pershyi bakalavrskyi. Stupin vyshchoi osvity: bakalavr. Haluz znan: 19 – budivnytstvo. Spetsialnist: 192 – Budivnytstvo ta tsyvilna inzheneriia. Vydannia ofitsiine. Ministerstvo osvity i nauky Ukrainy, Kyiv, 14 s., 2021 (Standard of Higher Education. Level of Higher Education: First (Bachelor’s). Degree of Higher Education: Bachelor. Field of Knowledge: 19 – Construction. Specialty: 192 – Construction and Civil Engineering. Official publication. Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 14 p., 2021).
  10. Žerovnik, A., Nančovska Šerbec, I. Project-Based Learning in Higher Education. In: Vaz de Carvalho, C., Bauters, M. (eds) Technology Supported Active Learning. Lecture Notes in Educational Technology // Springer, Singapore, 2021. – PP. 31-57. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-16-2082-9_3
  11. Hongxi Chen, Tingting Dong & Xiaoruo Yang, Research on the Application of Digital Intelligence in Structural Mechanics Teaching // World Journal of Educational Research, 2024, Vol. 11, No. 3. DOI: http://dx.doi.org/10.22158/wjer.v11n3p152
  12. Márcio Sequeira de Oliveira. Qualitative structural model for pre-evaluation of the behavior of metallic structures.  Master dissertation, // Federal University of Ouro Preto, Brasil. Ouro Preto. August 2008.
  13. Gomez-Jauregui V., Carillo-Rodriguez A., Manchado C., Lastra-Gonzalez P. Tensegrity Applications to Architecture, Enginnering and Robotics: A Review // Appl. Sci., July 2023, Vol. 13, Paper number 8669. DOI: https://doi.org/10.3390/app13158669
  14. Ilchenko I., Gorbunovich I. Analysis of the effect of transverse shear deformation on the stiffness of short beams // Automobile Roads and Road Construction. 2025, 117(1). –PP. 76–85. DOI: http://dx.doi.org/10.33744/0365-8171-2025-117.1-076-085
  15. Mangen Anne, Velay Jean-Luc. Digitizing Literacy: Reflections on the Haptics of Writing [Online]. Published 01 April 2010. DOI: http://dx.doi.org/10.5772/8710
  16. Van der Weel F.R., Van der Meer A.L.H. Handwriting but not typewriting leads to widespread brain connectivity: a high-density EEG study with implications for the classroom // Front. Psychol., 2023. Vol. 14. DOI: http://dx.doi.org/10.3389/fpsyg.2023.1219945
  17. Bijelic N., Skiadopoulos A., Heredia Rosa D. I., Lignos, D. G. Use of interactive tools in seismic engineering and structural stability to facilitate learning and foster engagement: Application to high-school outreach and university courses // SEFI Journal of Engineering Education Advancement, 2025, Vol. 2, No.1. – PP. 40–62. DOI: https://doi.org/10.62492/sefijeea.v2i1.27
  18. What is “Spaghetti Bridge?”. [Online]. Available: https://www.okanagan.bc.ca/spaghetti-bridge. Accessed: June 23, 2025
  19. Your gateway to the world of structural engineering [Online]. Available:  https://molamodel.com// Accessed: June 23, 2025.
  20. Maket-konkursy (Design Model Contests) [Online]. Available: https://sites.google.com/ntu.edu.ua/strengthofmaterials/ робота-зі-студентами/макет-конкурси. Accessed: June 23, 2025
  21. Hamza-Lup Felix G.,  Stanescu Ioana A. The haptic paradigm in education: Challenges and case studies // Internet and Higher Education Journal, 2010, Vol.13, No.1. – PP.78–81.  DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.1811.11943
  22. Naghizade Mohammad, Ostadi Maryam. The Application of Tactile Experience in Urban Perception // International Journal of Architecture and Urban Development, 2014. Vol.4, URL: https://www.researchgate.net/publication/361338493 _The_Application_of_Tactile_Experience_in_Urban_Perception
  23. Suleiman Sa’adu Matazu. Akilu Isma’il. Theoretical Frameworks and Empirical Evidences of Tactile Learning Style as a Veritable Tool for Improving Biology Performance among Secondary School Students // Journal of Learning and Educational Policy, June-July 2024, Vol.4, No. 4. –PP. 10–20. DOI: https://doi.org/10.55529/jlep.44.10.20