INTEGRATION OF THEORY AND PRACTICE IN THE TRAINING OF APPLIED MATHEMATICIANS: PROJECT-BASED LEARNING AT THE EDUCATIONAL PROGRAM LEVEL

Authors

DOI:

https://doi.org/10.28925/2412-0774.2026.2.4

Keywords:

applied mathematics, educational program, interdisciplinary learning, knowledge fragmentation, mathematical modelling, mathematical training, project-based learning, theory-practice integration.

Abstract

У статті обґрунтовано доцільність використання проєктного навчання на рівні освітньої програми як засобу подолання фрагментації між теорією і практикою в підготовці студентів з прикладної математики. Актуальність дослідження зумовлена тим, що в традиційно організованому навчанні знання з математичних, алгоритмічних і програмних дисциплін нерідко засвоюються роз’єднано, тоді як професійна діяльність прикладного математика потребує їх узгодженого та інтегрованого застосування. Метою статті є теоретичне обґрунтування проєктного навчання на рівні освітньої програми як засобу подолання такої фрагментації, виявлення ключових механізмів інтеграції знань та ілюстрація можливостей цього підходу на прикладі досвіду Національного технічного університету «Харківський політехнічний інститут». Методологічну основу дослідження становлять аналіз, синтез, порівняння й узагальнення наукових джерел з проблем проєктного навчання, міждисциплінарної математичної освіти та перенесення знань у нові контексти, а також концептуальне моделювання і якісний кейс-аналіз. Показано, що педагогічний потенціал такого формату визначається включенням студентів у повний цикл прикладного моделювання, системним поєднанням знань з кількох дисциплін, орієнтацією на автентичну задачу та створенням відчутного результату у формі артефактів проєкту. На прикладі студентського проєкту з оптимізації покриття мережі мобільного зв’язку продемонстровано, що проєкт, інтегрований в освітню програму, створює умови для переходу від ізольованого засвоєння математичних методів до їх узгодженого використання під час розв’язання реальної проблеми. Зроблено висновок, що проєктне навчання на рівні освітньої програми є методично продуктивним підходом до подолання фрагментації математичної підготовки майбутніх прикладних математиків.

References

Akhiiezer, O. B., Haluza, O. A., Savchenko, A. O., Protsay, N. T., Lyubchyk, L. M., & Aslandukov, M. O. (2023). Methodology of project-based learning for training junior students in applied mathematics: General scheme of the educational process. Journal of Physics: Conference Series, 2611 (1), 012005. https://doi.org/10.1088/1742-6596/2611/1/012005

Belwal, R., Belwal, S., Sufian, A. B., & Al Badi, A. (2021). Project-based learning (PBL): Outcomes of students’ engagement in an external consultancy project in Oman. Education + Training, 63 (3), 336–359. https://doi.org/10.1108/ET-01-2020-0006

Bilgin, I., Karakuyu, Y., & Ay, Y. (2015). The effects of project based learning on undergraduate students’ achievement and self-efficacy beliefs towards science teaching. Eurasia Journal of Mathematics, Science and Technology Education, 11 (3), 469–477. https://doi.org/10.12973/eurasia.2014.1015a

Caridade, C. R. M., & Pimenta, C. (2023). Project-based learning in a collaborative environment: A math study. In The Barcelona Conference on Education 2023: Official Conference Proceedings (pp. 421–432). https://doi.org/10.22492/issn.2435-9467.2023.33

Castaldi, P., & Mimmo, N. (2019). An experience of project based learning in aerospace engineering. IFAC-PapersOnLine, 52 (12), 484–489. https://doi.org/10.1016/j.ifacol.2019.11.290

Chen, J., Kolmos, A., & Du, X. (2021). Forms of implementation and challenges of PBL in engineering education: A review of literature. European Journal of Engineering Education, 46 (1), 90–115. https://doi.org/10.1080/03043797.2020.1718615

Crespí, P., García-Ramos, J. M., & Queiruga-Dios, M. (2022). Project-based learning (PBL) and its impact on the development of interpersonal competences in higher education. Journal of New Approaches in Educational Research, 11 (2), 259–276. https://doi.org/10.7821/naer.2022.7.993

Goos, M., Carreira, S., & Namukasa, I. K. (2023). Mathematics and interdisciplinary STEM education: Recent developments and future directions. ZDM – Mathematics Education, 55 (7), 1199–1217. https://doi.org/10.1007/s11858-023-01533-z

Guo, P., Saab, N., Post, L. S., & Admiraal, W. (2020). A review of project-based learning in higher education: Student outcomes and measures. International Journal of Educational Research, 102, 101586. https://doi.org/10.1016/j.ijer.2020.101586

Himmi, N., Armanto, D., & Amry, Z. (2025). Implementation of project based learning (PjBL) in mathematics education: A systematic analysis of international practices and theoretical foundations. Science Insights Education Frontiers, 26 (2), 4305–4321. https://doi.org/10.15354/sief.25.or699

Lavado-Anguera, S., Velasco-Quintana, P.-J., & Terrón-López, M.-J. (2024). Project-based learning (PBL) as an experiential pedagogical methodology in engineering education: A review of the literature. Education Sciences, 14 (6), 617. https://doi.org/10.3390/educsci14060617

Marnewick, C. (2023). Student experiences of project-based learning in agile project management education. Project Leadership and Society, 4, 100096. https://doi.org/10.1016/j.plas.2023.100096

Miller, E. C., & Krajcik, J. S. (2019). Promoting deep learning through project-based learning: A design problem. Disciplinary and Interdisciplinary Science Education Research, 1, 7. https://doi.org/10.1186/s43031-019-0009-6

Nakakoji, Y., & Wilson, R. (2020). Interdisciplinary learning in mathematics and science: Transfer of learning for 21st century problem solving at university. Journal of Intelligence, 8 (3), 32. https://doi.org/10.3390/jintelligence8030032

Othman, H., Buntat, Y., Sulaiman, A., Mohd Salleh, B., & Herawan, T. (2010). Applied mathematics cans enhance employability skills through PBL. Procedia – Social and Behavioral Sciences, 8, 332–337. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2010.12.046

Ramírez de Dampierre, M., Gaya-López, M. C., & Lara-Bercial, P. J. (2024). Evaluation of the implementation of project-based-learning in engineering programs: A review of the literature. Education Sciences, 14 (10), 1107. https://doi.org/10.3390/educsci14101107

Roth, W.-M. (2020). Interdisciplinary approaches in mathematics education. In S. Lerman (Ed.), Encyclopedia of mathematics education (2nd ed.). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-15789-0_82

Sahin, A. (2013). STEM project-based learning. In R. M. Capraro, M. M. Capraro, & J. R. Morgan (Eds.), STEM project-based learning: An integrated science, technology, engineering, and mathematics (STEM) approach (pp. 177–183). SensePublishers. https://doi.org/10.1007/978-94-6209-143-6_7

Sánchez-García, R., & Reyes-de-Cózar, S. (2025). Enhancing project-based learning: A framework for optimizing structural design and implementation. A systematic review with a sustainable focus. Sustainability, 17 (11), 4978. https://doi.org/10.3390/su17114978

Van den Beemt, A., MacLeod, M., Van der Veen, J., Van de Ven, A., van Baalen, S., Klaassen, R., & Boon, M. (2020). Interdisciplinary engineering education: A review of vision, teaching, and support. Journal of Engineering Education, 109 (3), 508–555. https://doi.org/10.1002/jee.20347

Wang, J., & Somasundram, P. (2025). Effect of STEM-PBL advanced mathematics course on engineering students’ problem-solving ability in higher vocational college. Frontiers in Education, 10, 1628482. https://doi.org/10.3389/feduc.2025.1628482

Williams, J., & Roth, W.-M. (2019). Theoretical perspectives on interdisciplinary mathematics education. In B. Doig, J. Williams, D. Swanson, P. Drake, & R. Borromeo Ferri (Eds.), Interdisciplinary mathematics education: The state of the art and beyond (pp. 13–34). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-11066-6_3

Williams, J., Roth, W.-M., Swanson, D., Doig, B., Groves, S., Omuvwie, M., Borromeo Ferri, R., & Mousoulides, N. (2016). Interdisciplinary mathematics education: The state of the art. Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-319-42267-1

Published

2026-06-24

How to Cite

Savchenko , A. ., Haluza , O. ., Lyubchyk , L., Akhiiezer, O. ., & Kryvobok, R. . (2026). INTEGRATION OF THEORY AND PRACTICE IN THE TRAINING OF APPLIED MATHEMATICIANS: PROJECT-BASED LEARNING AT THE EDUCATIONAL PROGRAM LEVEL . Continuing Professional Education: Theory and Practice, 2(87), 45–59. https://doi.org/10.28925/2412-0774.2026.2.4

Issue

Section

PRACTICE OF CONTINUING PROFESSIONAL EDUCATION