ПЕРСПЕКТИВИ ВИКОРИСТАННЯ АІ ДЛЯ ПЕРСОНАЛІЗАЦІЇ НАВЧАННЯ З 3D-МОДЕЛЮВАННЯ ТА ДРУКУ В STEM-ОСВІТІ

Анотація

Актуальність дослідження зумовлена низьким рівнем впровадження 3D-принтерів у закладах освіти України, відсутністю адаптивних методик навчання та складністю оволодіння 3D-технологіями без індивідуальної підтримки. З огляду на швидкий розвиток AI та зростання ролі 3D-друку в інженерній освіті, виникає потреба у створенні ефективних інтелектуальних інструментів, здатних покращити засвоєння студентами технічних навичок. Метою дослідження є розробка й експериментальна перевірка моделі AI-персоналізації навчання 3D-моделюванню й 3D-друку з використанням 3D-принтерів Vernerfab у курсах STEM-спрямування. Методологія ґрунтується на порівнянні результатів контрольної та експериментальної груп, де експериментальна взаємодіяла з AI-модулем, що здійснював аналіз STL-файлів, генерував персоналізовані підказки, рекомендував параметри 3D-друку та адаптував складність завдань. Результати показали суттєві переваги AI-підтримки: зменшення топологічних помилок на 67%, збільшення частки моделей, придатних до друку з першого разу, на 37 п.п., підвищення точності друку та скорочення часу виконання проєкту приблизно на 30%. Експериментальна група продемонструвала значно вищий приріст навичок складного моделювання та підготовки моделей до друку. Також виявлено позитивний вплив AI на мотивацію, відчуття підтримки та задоволеність навчанням. У висновках підкреслено, що інтеграція AI у навчання 3D-моделюванню та 3D-друку є дієвим шляхом персоналізації STEM-освіти та підвищення якості підготовки здобувачів. Застосована модель може бути масштабована для використання в освітніх закладах різного рівня. Перспективи подальших досліджень передбачають розширення функціоналу AI-системи, інтеграцію багатокомпонентних моделей адаптивного навчання, вивчення довгострокового впливу AI на успішність студентів.