НОВІ ПІДХОДИ ДО ФОРМУЛЮВАННЯ ОСНОВНОЇ ТЕРМІНОЛОГІЇ ТА КЛАСИФІКАЦІЙ ПРИ ВИВЧЕННІ СУЧАСНИХ ТЕХНОЛОГІЙ ВИРОБНИЦТВА ТА ОБРОБКИ МАТЕРІАЛІВ

Анотація

У статті обґрунтовано необхідність та розроблено нові підходи до формулювання основної термінології й класифікацій при вивченні сучасних технологій виробництва та обробки матеріалів у контексті підготовки майбутніх учителів технологій на освітній програмі «Середня освіта (Технології)». Актуальність проблеми зумовлена інтеграцією традиційних технологій обробки матеріалів з інноваціями Industry 4.0 (кібер-фізичні системи, Інтернет речей, цифрові двійники, адитивне виробництво, штучний інтелект) та перспективами Industry 5.0 (людиноцентричність, сталість, резилієнтність) у вищій педагогічній освіті України. Виявлено термінологічну неоднозначність у дисциплінах «Технології обробки матеріалів» (бакалаврський рівень) та «Сучасні конструкційні матеріали та технології виробництва» (магістерський рівень), що ускладнює формування професійних компетентностей відповідно до Державного стандарту базової середньої освіти (2020) та європейських вимог.

Метою дослідження є наукове обґрунтування й розробка комплексної системи термінів та класифікацій, адаптованої до педагогічного контексту. На основі системного аналізу традиційних матеріалознавчих підходів (субтрактивні, формувальні процеси) та концепцій четвертої й п’ятої промислових революцій запропоновано низку нових понять: «цифрова технологічна компетентність», «гібридна обробка матеріалів», «людиноцентрична обробка матеріалів», «стійка (резилієнтна) технологія виробництва», «цифровий двійник матеріалу з людським контуром», «гібридна колаборативна обробка». Розроблено п’ятирівневу класифікаційну модель технологій виробництва та обробки матеріалів: традиційні; адитивні; гібридні; інтелектуальні (Industry 4.0); людиноцентричні стійкі (Industry 5.0).

Запропоновано уніфіковане визначення технології як сукупності цілеспрямованих і відтворюваних процесів перетворення атомів/елементарних частинок вихідного середовища шляхом контрольованих електромагнітних, сильних, слабких і гравітаційних взаємодій. Розглянуто еволюцію технологій у контексті популяційних економік (від економіки тварин і рослин до гіпотетичних рівнів модифікованих людей та надвисокорозумних машин) та їх класифікацію за видом середовища (природні, техногенні, соціальні), впливом на форму (нонформні, формні: дистрибутивні, субтрактивні, адитивні, гібридні, пікотехнології) та функціональним призначенням (компенсаторні, адаптивні, конкурентні). Обґрунтовано дидактичні рекомендації щодо впровадження кейс-стаді, віртуальних лабораторій на базі Digital Twins та learning factories для формування компетентностей XXI століття. Результати дослідження сприяють усуненню термінологічної неоднозначності, підвищенню якості підготовки педагогічних кадрів та інтеграції технологічної освіти України в європейський освітній простір.