Лаборатория на основе STEM-это модуль, который сочетает в себе элементы науки, технологий, инженерии и математики как с теоретической, так и с практической точки зрения. В образовательном процессе этот модуль рассматривает элементы проблемно-ориентированного обучения для улучшения активного обучения и учебного процесса. В частности, преподавание физики позволяет обучающимся обучаться вопросам цифрового инжиниринга, работать в учебно-практических лабораториях над своими проектами, связанными с учебными планами, и совершенствовать свои профессиональные навыки. В данном научном исследовании рассматриваются методы использования возможностей научной среды и интеграции производства в развитии качества образования по образовательным программам физики. Также целью данного исследования является определение влияния междисциплинарного STEM-образования на рынок труда, факторов, определяющих преемственность производства и образовательных организаций. В ходе исследования были использованы мультиметодические количественные и качественные методы исследования. Был проведен метаанализ и систематический анализ статей в высоко оцененных журналах из источников Wos и Scopus. В количественном сборе данных в исследовании приняли участие около 200 респондентов. В лабораториях STEM применялся метод конструктивных исследований с целью сочетания физических знаний с практикой, улучшения работы по разработке продуктов STEM в научных средах. Результаты исследования показали, что эффективная реализация связей научной среды и производства в образовательном процессе делает обучающихся конкурентоспособными на рынке труда. Также в ходе исследования были выявлены технология разработки продукции в лаборатории STEM и методические особенности применения продукции в учебном процессе. Полученные результаты соответствуют мировым трендам и положительно влияют на развитие научно-технологического направления в стране, дальнейшее развитие образовательного процесса, системное формирование у обучающихся необходимых навыков 21 века.