Аңдатпа
Мақалада ЖООдағы инженерлік-техникалық кадрларды даярлаудың проблемалық мәселелері анықталды. Робототехника курсын қадағалаудың технологиялық аспектісі ашылады. Берілген Arduino UNO микроконтроллерлерінің дидактикалық мүмкіндіктерін салыстырмалы талдау.
КІРІСПЕ
Қазіргі кезде микроконтроллерлерді кеңінен қолдану, жоғары деңгейлі бағдарламашылар дайындауда ерекше маңызға ие болады. Кәсіби мамандарға сәйкес инженерлік-техникалық қызметкерлерді дайындау қазіргі заманауи Ж00 үшін білім беру жүйесі, соның ішінде жаңа пәндерді енгізу,оқыту әдістерін және бағалау құралдарын бөліп көрсетуге болады.
Бұдан басқа, «Сандық Қазақстан» яғни басты мақсаты Қазақстандықтардың өмір сүру сапасын көтеру еліміздің бәсекеге қабілетті сандық экономикасын қалыптастыруға бағытталған мемлекеттік бағдарламасына сәйкес технологияларды зерттеп, заманауи білім беру қажет.
Қазіргі әлемде роботтарды қолдану саласы (құрылғыменмикроконтроллер негізі) адам қызметінің әртүрлі салаларында өте көпкең таралған. Роботтар қоғамда өз орнын алды. Олар кеңінен таралған бейімделме технологиялар және өндірісті автоматтандыру, қазіргі заманғы индустриалды революцияның бір бөлігі болды. Барлық өндірісте негізгі жұмыс роботтармен жүргізіледі және жыл сайын көптеген кәсіпорындар автоматтандырылып отыр. Өнеркәсіптік роботтар ондаған мыңдап өндіріледі. Роботтарды пайдалану адамның ауыр қауіпті жұмыстары қорғаныс, химиялық, атомдық салаларда, оператор көмегінсіз өрт сөндіру, құтқару жұмыстарын орындау және т.б. қатысуға айтарлықтай азайтуы мүмкін.
НЕПЗП БӨЛІМ
Робототехника қолданбалы ғылым ретінде автоматтандырылған техникалық жүйелерді дамытумен айналысады, ол өндірісті қарқындатудың техникалық негізі болып табылады, болашақ бағдарламалық жасақтама инженерлері үшін оқыту жүйесінде маңызды байланыс болып табылады. Робототехниканың мүмкіндіктері математика, физика және информатика бірыңғай жүйеге біріктіруге мүмкіндік береді және жастардың техникалық шығармашылыққа қызығушылығын қалыптастырады және келешектегі қызметтің инженерлік-техникалық бағытын одан әрі таңдауға мүмкіндік береді. Осыған байланысты, робототехн и каны болашақ инженерлерді оқытудың іргелі негізі болып табылады.
Робототехн и ка н ы зерттеу коммуникативтік дағдыларды дамытуға мүмкіндік береді, өйткені роботтарды жобалау топпен жүреді, тәуелсіз және стандартты емес шешімдерді жасауға үйренеді, шығармашылық ойлауды дамытады. Сондай-ақ, робототехника тек қана тәуелсіз пән ретінде ғана емес, сонымен қатар басқа пәндерге де қатыса алады. Робототехника дизайнерлері физика, математика, информатика және биологиядағы білім беру эксперименттерін көрсету үшін пайдаланылуы мүмкін, бұл нақты әлемнің суретін әр түрлі аспектілерін нақты ашуға мүмкіндік береді.
Робототехника бойынша оқыту барысында студенттер әртүрлі мақсаттарда робототехникалық жүйелердің теориялық және тәжірибелік зерттеулерін жүргізуге белсенді түрде қатысады, оларды жобалау және модельдеу әдістерін үйренеді. Ақпаратты басқару мен өңдеудің жаңа әдістерін әзірлейді, кең ауқымды қосымшаларға, олардың кіші жүйелеріне және жеке модульдерге арналған жаңа жобалық шешімдерді және роботты жүйелерді іздейді.
Робототехника мүмкіндігін академиялық тәртіп ретінде қарастыра отырып, басқа пәндерде қиындық тудыратын кейбір құзыреттіліктерді атап өтейік:
- Әртүрлі ғылыми, өндірістік және технологиялық мәселелерді шешуге бейімделу қабілеті.
- Бағдарламалық және аппараттық жүйелер мен жүйелерді жобалауда қазіргі заманғы ақпараттық технологияларды тиімді пайдалану мүмкіндігі.
- Математика, информатика жэне физика ғылымдарының қиылысында ойлай білу.
Кез-келген сатыда немесе деңгейде робототехниканың маңызды элементі бәсекелестік блогы болып табылады. Робототехн и каны зерттеу барысында оқушылар мен университет студенттері әртүрлі деңгейдегі турнирлер мен жарыстарға қатысып, көрмелерге қатысуға тиіс, әрі тереңдетілген зерттеуді және өз тәжірибесін кеңейтуді ынталандырады.
Бәсекеге қабілетті ретінде робототехника дидактикалық әлеуетін, сондай-ақ жобалау зерттеу арқылы, біз әр түрлі робототехника си патта мала рын түсінудің маңыздылығын атап өтеміз.
Микроконтроллерлерді оқшау, әмбебап, бағдарламаланатын бірлік ретінде оқып-үйрену деңгейінде дайын және өзін-өзі орындаған әртүрлі шешімдерді қолдануға болады. Электроника саласында білім алуды қажет ететін микроконтроллерлер платформаларының өзін-өзі өндірудің күрделілігін ескере отырып, олар тақталарды, пештерді және т.б. жасауға дайын шешімдерді жиі дайындайды. Дайын шешімдердің бірі - Ардуино. «Ардуино» - кәсіби емес пайдаланушыларға арналған қарапайым автоматтандыру және робототехника жүйелерін құру үшін ең кең таралған аппараттық-бағдарламалық жасақтама алаңы, бірақ Lego-ға қарағанда көп бағдарламалау және дизайн мүмкіндіктері бар. Бұл бағдарламалық-аппараттық платформаның дидактикалық мүмкіндіктері төмендегідей:
- Макеталық платада арналған электр тізбектерін жинау.
- Қарапайым тетіктерді құрастыру және бағдарламалау.
- Arduino микроконтроллер! арасында байланыс мүмкіндігі бар автоматтандыру жүйелерін құрастыру.
- Arduino IDE мамандандырылған ортасы арқылы бағдарламалау және C+ бағдарламалау тілін қолдану мүмкіндігі.
Arduino бағдарламалық-аппараттық платформасының артықшылықтары:
- Басқа платформалармен ашықтық және үйлесімділік.
- Әмбебап қолдану (Интернетте әртүрлі механизмдер мен датчиктерді басқару үшін қарапайым жарықдиодты басқару жобаларынан).
- Салыстырмалы темен баға.
Бұл платформаның кемшіліктері келесідей:
- Жоғары икемділік (Қате қосылымдардан қорғаудың темен деңгейі бар электронды тақта).
- Параллель процестерге қолдау көрсетілмейді.
Университеттің оқу үдерісінде бұл платформа болашақ бағдарламалық жасақтама инженерлерін оқыту контекстінде микроконтроллерлерді тереңдетіп зерттеуге арналған. Бұл платформаның мүмкіндіктері микроконтроллердің әртүрлі порты арқылы басқарудың негіздерін, жарықдиодты басқаруды, бағдарламаны қозғалтқышты басқаруды, түрлі сенсорлардан деректерді өңдеуге мүмкіндік береді.
Лего және Ардуино платформаларын салыстыру үшін, олардың ортақ ерекшеліктерін келесідей ажыратуға болады:
LArduino орта есеппен 7000 рубльді құрайды. Бөлшектерді белек сатып алуға болады. Легоақыл-ойының орташа құны эвЗ жиынтығы 20 мың рубльді құрайды. Бөлшектерді белек сатып алуға болмайды.
- Arduino компоненттері - стандартты радиоқабылдағыштар. Lego туралы мәліметтер бірегей.
- Arduino компоненттерінің габариттік өлшемдері легоға қарағанда әлдеқайда аз.
- Arduino әртүрлі модульдер мен компоненттерді қоса алады (олардың ішінде өзіндік әзірленген), ал Lego тек белгілі бір құрамдас бөліктер мен арнайы қосқыштарды пайдаланады.
- Arduino микроконтроллер! C тілінде бағдарламаланған, ал Lego үшін оның тіл және графикалық ортасы бар.
ҚОРЫТЫНДЫ
Бұл талдаудан Arduino платформасы еркін аппараттық және бағдарламалық жүйелерді жобалауға және бағдарламалауға мүмкіндік беретін, жан-жақты және икемді құрал болып табылады. Осылайша, білім берудегі робототехника курсы әртүрлі технологиялық платформаларға бағытталуы қажет. Робототехника технологиялық және физика-математикалық профильіне сәйкес бакалавр дайындау үшін қажетті оқу пәні болып табылады. Робототехника саласындағы білікті информатика мұғалімі мектеп оқушыларын қызықтырып, болашақ мамандық таңдауда эсер етуі мүмкін. Бағдарламаланатын микроконтроллерлер мүмкіндігін зерттей келе Arduino платформасын студенттер тереңірек білім алған кезде бағдарламалау тілдері, компьютерлік сәулет (радиотехника және микроэлектроника принциптерін түсінудің нәтижесінде) ЖОО мақсатты пайдалану ұсынылады.
Әдебиеттер тізімі:
- 1. Бусова, С.Ю. Особенности внедрения образовательной робототехники в образовательном учреждении // Актуальные вопросысовременной педагогики : материалы IV междунар. науч, конф., Уфа, 20-23 ноября 2013 г. - Уфа !Молодой ученый, 2013. - С. 218-220.
- 2. Вагнер, К.А. Внедрение основ робототехники в современной школе / КА. Вагнер // Вестник Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого. - 2013. - № 74-2. - С. 17-19.