Hybridná výučba zameraná na kompetencie pre oblasť digitálnych technológií

Basic informations

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

Project name (Slovak): Hybridná výučba zameraná na kompetencie pre oblasť digitálnych technológií

Project name (English): Competency-Based Hybrid Learning For Digital Technologies Subjects

Start of project: 2026

End of project: 2028

Condition of project: Financovaný/riešený

Project number: 003STU-4/2026

Project leader: doc. Ing. Erik Kučera, PhD.

University: Slovenská technická univerzita v Bratislave

Department: Fakulta elektrotechniky a informatiky

Project annotation in Slovak language

Predkladaný projekt je zameraný na tvorbu moderných vzdelávacích modulov v rámci nového konceptu výučby nazvaného ako hybridná výučba zameraná na kompetencie. Na technických vysokých školách niektoré typy predmetov v oblasti informatiky, programovania, výpočtovej inteligencie a podobne - v širšom ponímaní predmety zamerané na digitálne technológie - je neefektívne realizovať bez bohatého využitia online nástrojov. Skúsenosti ukázali, že najmä vo vyšších ročníkoch je pre lepšie zapojenie študentov (vrátane dištančných študentov na inžinierskych stupňoch) nanajvýš žiaduce realizovať výučbu vo vyššej miere online formami s využitím moderných informačno-komunikačných technológií (IKT). Charakter uvedených typov predmetov je taký, kde študent očakáva zvýšenú mieru praktickej práce = zisk kompetencií. Hybridná výučba zameraná na kompetencie efektívne kombinuje prezenčné a online vyučovanie s využitím bohatých e-learningových materiálov a využíva silné stránky oboch týchto foriem. Vzdelávacie moduly budú vo forme multimediálnych video materiálov, aplikácií počítačom generovanej reality (virtuálna alebo zmiešaná realita, aplikácií realizovaných v 3D engine pre obrazovku počítača), multimediálne spracovaných prípadových štúdií a voľne dostupných učebných textov. Hybridná výučba zameraná na kompetencie bude podporená aj modernizáciou a budovaním experimentálnych pracovísk pre digitálne technológie pre Industry 4.0 vrátane AI.

Projekt sa zameriava na podporu existujúcich študijných programov Inteligentné technológie a automobilová mechatronika (Bc.), Aplikovaná mechatronika a elektromobilita (Ing.) a tiež nového akreditovaného bakalárskeho študijného programu Digitálne technológie (bežať bude od školského roka 2025/2026). Tento nový študijný program vzniká na rozhraní akreditovaných študijných odborov kybernetiky a informatiky v spolupráci viacerých ústavov na Fakulte elektrotechniky a informatiky STU. Ide o študijný program pre študentov so záujmom o aplikované informačné technológie v kombinácii s automatizáciou a sieťovými technológiami. Profil absolventa odráža požiadavky praxe pre výchovu digitálnych inžinierov zvládajúcich problematiku konvergencie informačných (IT) a operačných technológií (OT) – zdatných programátorov so znalosťami z automatizácie a zvládnutými základmi z fyziky a elektroniky. Nový študijný program aj projekt takto logicky a aj svojim obsahom nadväzujú na charakter konceptu Industry 4.0, ktorý je označovaný za konvergenciu automatizácie a IKT alebo tiež za zbližovanie spomínaných IT a OT. Projekt je motivovaný a reflektuje na spoločenskú objednávku a potreby digitalizácie v priemysle, na enormný záujem študentov o aplikované informačné technológie a zároveň disponuje odborným pedagogickým potenciálom s príslušnými odbornými kompetenciami, skúsenosťami a technologickou podporou na riešiteľskom pracovisku Ústavu automobilovej mechatroniky FEI STU.

Projekt má aplikačný výstup s orientáciou na modernizáciu procesov výučby v oblasti aplikovanej mechatroniky, kybernetiky, inžinierskej informatiky a digitálnych technológií, je v súlade s trendmi Európskej únie - Industry 4.0, dokumentom ministerstva investícií, regionálneho rozvoja a informatizácie Slovenskej republiky ”Stratégia digitálnej transformácie Slovenska 2030”, so “Stratégiou inteligentnej špecializácie SK RIS3 2021+” a jej doménami “Digitálna transformácia Slovenska” a “Inovatívny priemysel pre 21. storočie”, s “Akčným plánom národnej stratégie výskumu, vývoja a inovácií 2030” a “Národnou stratégiou digitálnych zručností Slovenskej republiky”. 

Dôležitým výstupom projektu bude aj modernizácia laboratória inteligentných technológií pre Industry 4.0 (pokrýva laboratórne pracoviská pre strojové videnie a digitálnu továreň) a multimediálneho laboratória pre digitálne technológie, ktoré bude vybavené najnovšou technikou potrebnou pre tvorbu moderných výučbových modulov vrátane zariadení pre podporu virtuálnej a zmiešanej reality. Predpokladá sa, že pútavé prostredie laboratória bude tiež použité na účely propagácie vytvorených materiálov a bude sa aktívne využívať aj po skončení projektu na výučbu aj výskum a vývoj ďalších edukačných prostriedkov. Očakáva sa tiež významné posilnenie know-how pre zapojenie umelej inteligencie (veľkých jazykových modelov - LLM) do procesu výučby a to vrátane pilotných projektov zapojenia lokálnych LLM (bežiacich na lokálnej sieti alebo klientskom PC), ich rozširovaniu (dotrénovanie / doplnenie databázy) pre špecifické oblasti digitálnych a inteligentných technológií. Jedna z možných aplikácii je napríklad AI asistent pre samotestovanie (domáci tréning) študentov v rámci vybraných tém.

Project annotation in English language

The present project is aimed at the creation of modern educational modules within the framework of a new concept of learning called competency-based hybrid learning. In technical universities, some types of courses in computer science, programming, computational intelligence, etc. - in a broader sense, subjects focused on digital technologies - are inefficient to implement without the rich use of online tools. Experience has shown that, especially in higher grades, it is highly desirable for better engagement of students (including distance learners in master degrees) to implement teaching in more online forms using modern information and communication technologies (ICT). The nature of these types of courses is such that the student expects an increased level of practical work = gain of competences. Competency-based hybrid learning effectively combines face-to-face and online teaching with the use of rich e-learning materials and leverages the strengths of both of these forms. Learning modules will be in the form of multimedia video materials, extended reality applications (virtual or mixed reality, applications implemented in a 3D engine for the computer screen), multimedia case studies and freely available teaching texts. Competency-based hybrid learning will also be supported by upgrading and building experimental workplaces for digital technologies for Industry 4.0, including AI.

The project aims to support the existing study programmes Smart Technologies and Automotive Mechatronics (B.Sc.), Applied Mechatronics and Electromobility (Eng.) and also the new accredited bachelor's study programme Digital Technologies (to run from the school year 2025/2026). This new study programme is being developed at the interface of the accredited fields of study of cybernetics and informatics in cooperation of several institutes at the Faculty of Electrical Engineering and Information Technology of STU. It is a study programme for students interested in applied information technologies in combination with automation and network technologies. The profile of the graduate reflects the requirements of practice for the education of digital engineers mastering the convergence of information (IT) and operational technologies (OT) - proficient programmers with knowledge of automation and mastered basics of physics and electronics. The new study programme and the project thus logically and in its content follow the nature of the Industry 4.0 concept, which is referred to as the convergence of automation and ICT or also as the convergence of the aforementioned IT and OT. The project is motivated by and reflects the social order and the needs of digitalization in industry, the enormous interest of students in applied information technologies and at the same time has a professional pedagogical potential with the relevant professional competences, experience and technological support at the research workplace of the Institute of Automotive Mechatronics FEEIT STU.

The project has an application output with an orientation to the modernization of teaching processes in the field of applied mechatronics, cybernetics, engineering informatics and digital technologies, it is in line with the trends of the European Union - Industry 4. 0, the document of the Ministry of Investment, Regional Development and Informatization of the Slovak Republic “Strategy of Digital Transformation of Slovakia 2030”, with the “Smart Specialization Strategy SK RIS3 2021+” and its domains “Digital Transformation of Slovakia” and “Innovative Industry for the 21st Century”, with the “Action Plan of the National Strategy of Research, Development and Innovation 2030” and the “National Strategy of Digital Skills of the Slovak Republic”.

An important output of the project will also be the modernization of the laboratory of smart technologies for Industry 4.0 (covering laboratory workplaces for machine vision and digital factory) and the multimedia laboratory for digital technologies, which will be equipped with the latest technology necessary for the creation of modern teaching modules, including equipment to support virtual and mixed reality. It is envisaged that the immersive environment of the laboratory will also be used for the promotion of the materials produced and will be actively used after the end of the project for teaching as well as research and development of further educational resources. It is also expected to significantly strengthen the know-how for the involvement of artificial intelligence (large language models - LLMs) in the teaching process, including pilot projects for the involvement of local LLMs (running on a local network or client PC), their dissemination (retraining/adding to the database) for specific areas of digital and intelligent technologies. For example, one possible application is AI assistant for self-testing (home training) of students in selected topics.

Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA

	Financial grant of MŠVVandŠ SR within KEGA	Capital expenditures in €
Drawn in year 2026	10 874,00	0,00