Алєксєєва Г.М., Бабич П.М. [alekseeva@ukr.net]
Бердянський державний педагогічний університет, Україна
Download in PDF: http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/journals/2018-v4-18/2018_4-18-Alieksieieva_Babych_FMO.pdf

ВИКОРИСТАННЯ ПЛАТФОРМИ ARDUINO ДЛЯ ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ ІНЖЕНЕРІВ-ПЕДАГОГІВ 

Анотація. У статті розглянуто становлення робототехніки як прикладної науки; наведено приклади розробок у сфері інтелектуальних робототехнічних і мехатронних систем. Інтелектуальні самонавчальні управлінські системи працюють на принципах функціонування мозку – виконують складні механічні операції з точністю, недосяжною для людини, тому тема дослідження є актуальною і своєчасною.

У статті розглянуто питання, пов'язані зі змістом підготовки майбутніх інженерів-педагогів Бердянського державного педагогічного університету на прикладі дисципліни «Прикладне програмування». Доведено необхідність введення в освітній процес платформи Arduino. Наведено аналіз апаратної складової платформи Arduino за функціональними можливостями та технічними характеристиками, розкрито апаратні можливості, переваги та специфікація. На сьогодні платформа Arduino є одним із найзручніших способів вивчення основ програмування пристроїв на мікроконтролерах, які орієнтовані на тісну взаємодію з навколишнім світом. Продемонстровано приклади розроблених лабораторних робіт з дисципліни «Прикладне програмування» (розглянуто питання: під’єднання ультразвукового далекоміра до плати Arduino; під’єднання датчика звукового сигналу та кнопки до плати Arduino) з використанням програмного забезпечення Arduino IDE та визначено перспективи застосування даного пристрою та симулятору Tinkercad в освітній діяльності майбутніх інженерів-педагогів на прикладі Бердянського державного педагогічного університету.

Розглянуто елементи методики використання відповідних технічних засобів у процесі професійної підготовки майбутніх фахівців у сфері ІТ відповідно до мети та цілей навчання, що дозволить сформувати у студентів відповідні навики програмування, стимулювати зацікавленість до техніки та моделювання, сприятиме розвитку логічного та алгоритмічного мислення.

Визначено перспективи використання мікропроцесорної плати під час навчального процесу студентів педагогічного вишу.

Ключові слова: вища освіта, робототехніка, інноваційні технології, програмування, Arduino.

USING THE ARDUINO PLATFORM FOR PROFESSIONAL TRAINING OF FUTURE ENGINEERS-TEACHERS

Ganna Alieksieieva, Pavlo Babych

Berdiansk State Pedagogical University, Ukraine

Abstract. The article deals with the formation of robotics as an applied science and gives an examples of developments in the field of intelligent robotic and mechatronic systems. Intelligent self-learning management systems operate on the principles of brain functioning - perform complex mechanical operations with precision unattainable to a person, so the subject of the research is relevant and timely.

The article deals with the issues related to the content of the training of future engineer teachers of the Berdyansk State Pedagogical University on the example of the discipline "Applied programming". The necessity of introducing the Arduino platform into the educational process is proved. The analysis of the hardware component of the Arduino platform is based on functional capabilities and technical characteristics, here are disclose hardware capabilities, advantages and specifications. Today, the Arduino platform is one of the easiest ways to learn the basics of programming devices on microcontrollers that are focused on close interaction with the outside world. Examples of developed laboratory work on discipline "Applied Programming" (Examined: connecting an ultrasonic range finder to an Arduino board, connecting an audio signal sensor and buttons to the Arduino board) are demonstrated using the Arduino IDE software and the prospects for using this device and simulator Tinkercad in the educational activities of future engineers-teachers on the example of the Berdyansk State Pedagogical University.

The elements of the methodology of using the appropriate technical means in the process of training future specialists in the field of IT in accordance with the goals and objectives of education are considered, which will allow students to formulate appropriate programming skills, stimulate interest in technology and modeling, and promote the development of logical and algorithmic thinking.

The prospects of microprocessor board usage during the educational process of students of pedagogical higher education are determined.

Key words: higher education, robotics, innovative technologies, programming, Arduino.

Список використаних джерел

1. Андре П., Кофман Ж.-М., Тайар Ж.-П. Конструирование роботов. Москва, 1986. 306 с.
2. Анисимов В.В. Искусственный интеллект. История развития искусственного интеллекта. URL: https://sites.google.com/site/anisimovkhv/learning/iis/lecture/tema1 (дата звернення : 19.11.2018).
3. Барский А.Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений. Москва : Финансы и статистика, 2004. 176 с.
4. Биков В. Ю. Моделі організаційних систем відкритої освіти : монографія. Київ : Атіка, 2008. 684 с.
5. Бостром Н. Искусственный интеллект. Этапы. Угрозы. Стратегии 2016. URL: http://www.rulit.me/books/iskusstvennyj-intellekt-etapy-ugrozy-strategii-read-421315-1.html (дата звернення : 19.11.2018).
6. Брусенцов Н.П., Рамиль А.Х. Троичные ЭВМ «Сетунь» и «Сетунь 70». URL: http://www.computer-museum.ru/histussr/setun_b.htm (дата звернення : 19.11.2018).
7. Вильямс Дж. Программируемые роботы. Создаем роботы для своей домашней мастерской. Москва : НТ Пресс, 2006. 240 с.
8. Гуржій А.М., Орлова І.В., Шут М.І., Самсонов В.В. Засоби навчання загальноосвітніх навчальних закладів (теоретико - методологічні основи) : Навчальний посібник. Київ, 2001. 95 с.
9. Корендясев А.И. Теоретические основы робототехники. Книга 1. 2006. 383 с.
10. Копенков В.Н. Современные методы и информационные технологии тематической обработки данных ДЗЗ: электронные методические указания к лабораторной работе. 2010. URL: www.ssau.ru/files/education/metod_1/Копенков%20В.Н.Современные%20методы.pdf. (дата звернення : 19.11.2018).
11. Монк С. Программируем Arduino: основы работы со скетчами. Санкт-Петербург : Питер Пресс, 2016. 175 с.
12. Первый в мире робот учитель? URL: http://roboting.ru/618-pervyjj-v-mire-robot-uchitel.html (дата звернення : 19.11.2018).
13. Петин В.А. Проекты с использованием контроллера Arduino. Санкт-Петербург : БХВ-Петербург, 2014. 400 с.
14. Семь самых перспективных роботов URL: http://www.vokrugsveta.ru/article/201490 (дата звернення : 19.11.2018).
15. Стариченко Б.Е., Стариченко Е.Б., Шеметова А.Д. Совершенствование информационно-технологической подготовки студентов на основе системно-объектного подхода. 2009. №. 4.
16. Сырямкин В.И. Информационные устройства и системы в робототехнике и мехатронике : учебное пособие. Томск : изд. Томского ун-та, 2016. 524 с.
17. Топ-5 лучших роботизированных преподавателей мира URL: https://robot-ex.ru/ru/article/top-5-luchshih-robotizirovannih-prepodavateley-mira (дата звернення : 19.11.2018).
18. Шумилов В.Н. Принципы функционирования мозга. 2015. 188 с.
19. Nano Платы Ардуино URL: http://arduino.ua/ru/hardware/Nano.т (дата звернення : 19.11.2018).
20. MONK S. Programming Arduino : Getting Started With Sketches. 2011. 978 с.