Научная статья на тему 'Використання платформи Arduino для професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів'

Використання платформи Arduino для професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів Текст научной статьи по специальности «Автоматика. Вычислительная техника»

CC BY
45
5
Поделиться
Ключевые слова
вища освіта / робототехніка / інноваційні технології / програмування / Arduino.

Аннотация научной статьи по автоматике и вычислительной технике, автор научной работы — Г. М. Алєксєєва, П. М. Бабич

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.

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

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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Використання платформи Arduino для професійної підготовки майбутніх інженерів-педагогів»

Scientific journal PHYSICAL AND MATHEMATICAL EDUCATION

Has been issued since 2013.

Науковий журнал Ф1ЗИКО-МАТЕМАТИЧНА ОСВ1ТА

Видаеться з 2013.

http://fmo-journal.fizmatsspu.sumy.ua/

Алексеева Г.М., Бабич П.М. Використання платформи Arduino для профе^йно/ пдготовки майбутшх iнженерiв-педагогiв. Ф'!зико-математична освта. 2018. Випуск 4(18). С. 12-16.

Alieksieieva Ganna, Babych Pavlo. Using The Arduino Platform For Professional Training Of Future Engineers-Teachers. Physical and Mathematical Education. 2018. Issue 4(18). Р. 12-16.

DOI 10.31110/2413-1571-2018-018-4-002

УДК 004.4-048.22:378.147

Г.М. Алексеева1, П.М. Бабич2

Бердянський державний педагогiчний yHieep^mem, Украна

1 alekseeva@ukr.net, 2adbrd2950@gmail.com

ВИКОРИСТАННЯ ПЛАТФОРМИ ARDUINO ДЛЯ ПРОФЕС1ЙНО1 П1ДГОТОВКИ МАЙБУТН1Х 1НЖЕНЕР1В-ПЕДАГОГ1В

Анотац'я. У статт'1 розглянуто становлення робототехшки як прикладноiнауки; наведено приклади розробок у сферi iнтелектуальних робототехшчних i мехатронних систем. 1нтелектуальн'1 самонавчальн

управл'нськi системи працюють на принципах функ^онування мозку - виконують складн механiчнi операцИ з точшстю, недосяжною для людини, тому тема досл'дження е актуальною i своечасною.

У статт'1 розглянуто питання, пов'язан'1 зi зм'!стом пдготовки майбутшх iнженерiв-педагогiв Бердянського державного педагогiчного yнiверситетy на приклад'1 дисципл'ни «Прикладне програмування». Доведено необх'дшсть введення в освiтнiй процес платформи Arduino. Наведено анал'в апаратноi складовоi платформи Arduino за функ^ональними можливостями та технчними характеристиками, розкрито апаратнi можливост'1, переваги та специфiкацiя. На сьогодн платформа Arduino е одним iз найзручнших способiв вивчення основ програмування пристров на м'кроконтролерах, як орiентованi на ткну взаемод'ю з навколишшм св'том. Продемонстровано приклади розроблених лабораторних робiт з дисципл'ти «Прикладне програмування» (розглянуто питання: п'д'еднання ультразвукового далеком'ра до плати Arduino; п'д'еднання датчика звукового сигналу та кнопки до плати Arduino) з використанням програмного забезпечення Arduino IDE та визначено перспективи застосування даного пристрою та симулятору Tinkercad в освiтнiй дiяльностi майбутшх iнженерiв-педагогiв на приклад'1 Бердянського державного педагогiчного yнiверситетy.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Розглянуто елементи методики використання в'дпов'днихтехшчнихзасоб'!в у процеа профеайноiпдготовки майбутшх фахiвцiв у сферi 1Т в'дпов'дно до мети та цлей навчання, що дозволить сформувати у студент'в в'1дпов'1дн'1 навики програмування, стимулювати за^кавлешсть до техшки та моделювання, сприятиме розвитку логiчного та алгоритм'!чного мислення.

Визначено перспективи використання мiкропроцесорноi плати пд час навчального процесу студент'!в педагогiчного вишу.

Кnючовi слова: вища освта, робототехшка, iнновацiйнi технологи, програмування, Arduino.

Постановка проблеми. Традицшш методи навчання без залучення сучасних технологш вже не вщповщають рiвню вимог, як постають перед молодими фахiвцями в умовах Ыформацмного сусптьства. За останн роки актуальною стае проблема отримання освти в сферi робототехнти, лщерами яко' е Япоыя, Китай, США, Жмеччина, lталiя, Великобритаыя. Найбтьш вiдомi стартапи та '¡х розробники стають молодi люди, як своечасно увшшли на сучасний ринок електронти та робототехнти.

При наявност широкого спектру систем та програмного забезпечення змкт пщготовки майбутых iнженерiв-педагопв з дисциплЫи «Прикладне програмування» ускладнюеться багатьма показниками. З одного боку, повинно бути забезпечення найбтьш актуальними на даний час методами та засобами програмування, а з шшого боку - необхщно передбачати тенденцп розвитку сучасних технологш на перспективу.

Аналiз актуальних дослщжень. Багато науков^в розглядали проблеми використання електронних пристро'в пщ час освiтнього процесу, '¡х розробки та опис нових пристро'в. Укра'нськ вчен (Г. Костюк, £. Мтерян, В. Моляко, М. Смульсон, В. Рибалка, В. Лозниця, П. Перепелиця, О. Проскура, Т. Третяк) розробили теор^ та практику дослщження конструкторсько''' дiяльностi, сформулювали конкретн пщходи, певн психолого-педагопчы системи, прийоми цтеспрямованого розвитку творчих здiбностей особистосп. Питання розвитку техычного та творчого мислення завдяки конструкторсьюй дiяльностi знайшло свое вщображення у працях Г. Альтшуллер, А. Давиденко, В. Моляко, I. Ройтман, П. Якобсона, ям пщготували цЫ системи для застосування в евристичнш дiяльностi конструкторiв та винахщникв. !ншм

ISSN 2413-158X (online) ISSN 2413-1571 (print)

дослщники розглядали конструювання не ттьки як 3aci6 створення конкретних виробiв, але й як процес розв'язування творчих задач (Л. Вержиковська, Л. Гурова, А. Есаулов, Г. Костюк, Т. Кудрявцев, О. Матюшкш, £. Мтерян, I. Якиманська). Розвиток штелектуально! активностi (Д. Богоявленська), експериментування з матерiалом (Е. Фльорiна, М. Поддьяков), виникнення яскравих емоцш (О. Запорожець) дозволяе вважати комп'ютерне конструювання та моделювання могутнiм засобом розвитку творчосп.

Теоретичним та методичним основам використання шформацмних технологiй у пiдготовцi майбутнього педагога у сво!х роботах придтяли увагу вченi П. Атаманчук, В. Биков [4], Н. Сосницька, £. Смирнова-Трибульська, М. Шут [8], П. Андре, Ф. Лот, Ж.-П. Тайар [1], А. Корендясев [9], Дж. Втьямс [7], С. Монк [11; 20], ям займались вивченням систем керування засобами робототехнти, а також техычними системами та комплексами.

У масовм свщомосп слово «робот» асо^юеться в основному з науковими досягненнями та щеями ХХ-ХХ1 столпъ. Особливо часто цей термш трапляеться у творах науково! фантастики - романах Айзека Азiмова. Роботи - це промисловi або медичнi апарати, звiро- або людиноподiбнi з рекламних ролиюв компанп Boston Dynamics [3; 17]. Однак, як i багато шших великих iдей людства, концепцiя автоматизованих механiзмiв, здатних самостiйно виконувати рiзнi операцй, з'явилася набагато ранiше i пройшла тривалий шлях свого розвитку [2]. Суттевими е розробки у сферi iнтелектуальних робототехнiчних i мехатронних систем. 1нтелектуальн самонавчальнi управлiнськi системи працюють на принципах функцiонування мозку - виконують складнi механiчнi операцй з точыстю, недосяжною для людини [2; 5; 18].

Отже, розробка та проектування автоматизованих техычних систем е актуальними та потребують пильного розгляду, зокрема у сферi вищо! освiти. Для студентiв технiчного вишу розробка та проектування робо^в для рiзних сфер дiяльностi людини входить у змкт фахово! пiдготовки. Але, на жаль, в системi пщготовки майбутнiх iнженерiв-педагогiв ще не достатньо придтено уваги саме використанню платформи Arduino в процесi викладання комп'ютерних дисциплш.

Мета CTaTTi: провести аналiз апаратно! складово! платформи Arduino за функцюнальними можливостями та технiчними характеристиками, навести приклади розроблених лабораторних робп- та визначити перспективи застосування даного пристрою та симулятору Tinkercad в професшый пiдготовцi майбутнiх iнженерiв-педагогiв.

Виклад основного матерiалу. Робототехнiка - прикладна наука, що займаеться проектуванням, розробкою, будiвництвом, експлуатацiею та використанням робо^в, а також комп'ютерних систем для !х контролю, сенсорного (на основi вихiдних сигналiв датчикiв) зворотного зв'язку i обробки iнформацií автоматизованих техшчних систем (роботiв). Вона орiентована на створення робо^в i робототехнiчних систем керування, призначених для автоматизацп складних технолопчних процесiв i операцiй, у тому чи^ таких, що виконуються в недетермшованих умовах, для замши людини пiд час виконання важких, утомливих i небезпечних робiт [16].

Таю саморозвиваючi пристро! управлiння д^ть сьогоднi, в основному, на основi використання рiзних програмованих мiкропроцесорiв i нейронних мережах, якi вимагають попереднього тривалого i досить складного налаштування - навчання. Тому на перший план усе бтьше виходить здатысть роботiв до орiентацií в навколишньому середовищi, до розпiзнавання обстановки i вибору лiнií поведiнки в цьому середовиш^, яке досить швидко змшюеться. Наприклад, це стае очевидним при розглядi завдання пiлотування дрону - лп^ака без участi людини-пiлота, i особливо при пiлотуваннi або керуванш автомобiлем без втручання людини [12; 14]. Це дуже потужний пристрш, особливо в умовах зростання загрози проведення терористичних ак^в на небезпечних об'ектах у зв'язку з вшськовими конфлттами, зростанням полiтичного, нацiонального, релейного i економiчного екстремiзму. Також прослщжуеться прiоритет забезпечення ядерно! та радiацiйноí безпеки на об'ектах використання атомно! енергм, при поводженнi з вщпрацьованим паливом та проведеннi робiт з попередження i лiквiдацií надзвичайно! небезпеки ядерного i радiацiйного характеру, пошуку загублених людей, запобiгання i виявлення лкових пожеж, повеней та шших катаклiзмiв [7; 14].

На сьогодышнш день Arduino е, мабуть, найпопулярышою апаратно! платформою для навчання робототехнщ, прототипування i створення рiзного роду проек^в. На вiдмiну вiд PIC мiкроконтролерiв, Arduino мае просту мову програмування високого рiвня i прозорий споаб завантаження програм. Програмована платформа з вщкритим кодом, призначена для створення електронних пристро!в, основними компонентами яко! е плата введення-виведення i середовище розробки на мовi Processing/Wiring Arduino, Arduino може використовуватися як для створення автономних штерактивних об'ект, так i пiдключатися до програмного забезпечення, що виконуеться на комп'ютерГ Вона вщноситься до одноплатних комп'ютерiв та орiентована на тiсну взаемод^ з навколишнiм свiтом [13; 16; 19; 20], тому ця платформа е одним iз найзручыших засобiв вивчення основ програмування пристро!в на мтроконтролерах (МК). Arduino може використовуватися як для створення автономних штерактивних об'ек^в, так i пiдключатися до персонального комп'ютера (Flash, Processing, MaxMSP, MATLAB). Плата складаеться з МК Atmel AVR (ATmega328P або ATmega2560) i елементiв обв'язки для програмування та штеграцп з iншими схемами. В МК попередньо прошиваеться завантажувач (BootLoader), тому програматор не потрiбний. Плати програмуються через USB-порт завдяки мiкросхемi перетворювача USB-to-Serial FTDI FT232R, або у версп платформи Arduino Uno, в якостi перетворювача використовуеться МК Tmega8U2. Таке рiшення дае змогу програмувати перетворювач так, щоб платформа вщразу розпiзнавалася як мантулятор, або iнший пристрiй за побажанням розробника iз всiма необхiдними додатковими сигналами керування. Плати дозволяють використовувати бтьшлсть виводiв МК у зовншых схемах. На сьогоднi для Arduino е велика ктьккть модулiв розширення з програмними бiблiотеками спряження, що включають рiзнi сенсори: температури (DS18B20) i тиску (BMP180); MEMS - сенсори руху: акселерометри (ADXL345) i проскопи (L3G4200D); диспле! (LCD4884); ^^i двигуни; GSM i Ethernet - модулi тощо. 1нтегроване середовище розробки в Arduino е безкоштовним кросс-платформовим програмним забезпеченням з вщкритим вихiдним кодом для ОС Windows, Macintosh OSX i Linux, створеним на мовi Java, яке включае в себе редактор коду, комптятор i модуль передачi прошивки в плату. Середовище розробки побудоване на мовi програмування Processing i спроектоване для програмування початмвцями студентами, ям незнайомi з розробкою програмного забезпечення для вбудованих систем. Мова програмування Processing

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

пристроТв Агёшпо побудована на синтаксис мов С/С++, скомпонована з бiблiотекою AVR Libc i дозволяе використовувати будь-якi ТТ функц^Т [19; 20].

Простота та багатофункцюнальысть використання робототехычних комплексiв дозволила розповсюдити зацтавлеысть цiею темою. По всiй Укра'н вже давно створили гуртки для дтей та пiдлiткiв вiком вщ 3 рокiв до 17 ромв для навчання основам робототехнiки (табл. 1) [15].

Таблиця 1.

Гуртки робототехшки для молодi на УкраТш

Назва BÍK (POKÍB) Посилання

Центр робототехыки Boteon (Франшиза) вщ 6 до 16 http://edu.boteon.com/

Robo Code в^д 8 до 16 https://robocode.pro

Техычна студiя «Винахщник» (Франшиза) вщ 3 до 16 http://vynahidnyk.org/

Robo.House (спiльний проект з «Цитрус» - «Лабораторiя майбутнього») вщ 6 до 16 https://www.robo.house/uk

Robot School вщ 4 до 16 http://robotschool.com.ua/

Курси робототехнти в^д Академи професiй майбутнього вщ 6 до 16 http://academyua.com/

Також для отримання вищо! освти даного напряму в Украíнi е вишл, якi мають технiчне спрямування: Нацюнальний технiчний унiверситет Укра!ни «Ки!вський полiтехнiчний шститут»; Нацiональний авiацiйний уыверситет; Кiровоградський нацiональний технiчний унiверситет; Схщноукрашський нацiональний унiверситет iменi Володимира Даля; Криворiзький нацiональний унiверситет; Нацiональний уыверситет «Львiвська полтехнта». Отримати освiту у таких закладах непросто. На це е багато причин, одна з яких - високий конкурсний бал та варткть навчання. Тому стае питання про вщповщну шженерно-педагопчну освп^у в шших вишах.

Дисциплша «Прикладне програмування» е однiею з базових у професшый пiдготовцi майбутнiх фахiвцiв комп'ютерного профiлю Бердянського державного педагопчного унiверситету. Метою и е формування профеайних компетенцiй та створення у студенев необхiдного уявлення про сучасн програмнi продукти, середовища розробки i мови програмування.

Викладачам з прикладного програмування необхдно виршити так завдання: формування актуального наукового уявлення про електронну обчислювальну технту в цтому i можливост взаемодп з нею зокрема; вивчення спецiалiзованих програмних продуктiв та середовищ розробки; ознайомлення з актуальними мовами програмування високого рiвня; навчання проектування програмного забезпечення; придбання студентами навичок проектування i розробки програмного забезпечення; порiвняння i комплексний аналiз переваг i недолiкiв модульного i об'ектно-орiентованого програмування; програмування мультимедiйних, ^рових та розважальних систем; основи промислово! розробки програм [6]. Тому, на нашу думку, ця дисциплша найбтьш пщходить для використання платформи Arduino, де практична частина безпосередньо пов'язана з проектуванням i розробкою програмного забезпечення - це найкраще поеднання двох наук: програмування i робототехнти.

На факультет фiзико-математичноí, комп'ютерно! та технолопчно! освiти Бердянського державного педагопчного уыверситету було впроваджено використання платформ Arduino в процес вивчення дисциплши «Прикладне програмування». Частково це було стимульовано мiжнародною спiвпрацею з Автономним уыверситетом Пуебла в Мексицi.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Розглянемо практичний аспект. Принцип створення проек^в на Arduino - модульысть. Весь пристрш е конструктором, який зiбрано з простих елементiв. Для створення проекту необов'язково мати паяльник, умти робити травлення плати, досить мати базовi знаннями в галузi електронти та iдею власного проекту.

Плюси Arduino: модульна платформа; низька цша; вибiр додаткового апаратного забезпечення (вщ найпростiших свiтлодiодiв до датчикiв руху i LED - диспле!в); висока популярысть, що дае велику кшьшсть рiзноманiтних схем, iнструкцiй; не мае потреби в постшнш пайцi деталей i з'еднань; компактнi плати; вибiр плат пiд рiзнi типи завдань; легко програмуеться; зручне середовище розробки; обновлення i створення нових плат пщ рiзнi типи i напрями; легко з'еднатися з ПЗ на ПК.

М'шуси Arduino: мала обчислювальна здатысть; для промислових виробiв не пщходить; можна легко через хибне пщ'еднання схеми замкнути контакти на плат або iнших компонентах. Тому на допомогу приходять веб-сервки. Наприклад, симулятор - це пристрiй або сервк, який iмiтуе певнi функцп iншоí системи, але не претендуе на створення точно! копи. Це деяке вiртуальне середовище, в якому можна моделювати шшу систему. Емулятор - це повноцшнш аналог, здатний замшити оригшал. Нами було обрано Tinkercad, який симулюе роботу електронно! схеми та контролера. При цьому вш е емулятором Arduino, який реалiзуе практично всi базовi функцп Arduino IDE - вщ середовища редагування та комптятора до моытору порту и пiдключення бiблiотек. Tinkercad - це онлайн сервк, проста i безкоштовна платформа для навчання 3D-моделювання, тому що е можливосп створення електронних схем i пщключення !х до симулятора вiртуальноí плати Arduino [10; 20].

Розглянемо можливосл симулятора Tinkercad. Список основного функцюналу та корисних особливостей Tinkercad Circuits: онлайн платформа; для роботи потрiбен штернет; зручний графiчний редактор для вiзуальноí побудови електронних схем; набiр попередньо встановлених моделей найбтьш популярних електронних компонен^в, вщсортованих за типами компонен^в; симулятор електронних схем, за допомогою якого можна пщключити створений вiртуальний пристрiй до вiртуального джерела живлення i простежити, як воно буде працювати; симулятор датчимв та шструмен^в зовнiшнього впливу. £ можливосл змiнювати покажчики датчикiв, стежити за тим, як на них реагуе система; вбудований редактор Arduino з моытором порту i можливктю налагодження; е вже розроблеы для розгортання проекти Arduino зi схемами i кодом; вiзуальний редактор коду Arduino; можлив^ь iнтеграцií з рештою функцюнальыстю Tinkercad i швидкого створення для вашого пристрою корпусу та шших конструктивних елемен^в; створена модель може бути вщразу вiдправлена на 3D-принтер; вбудованi пiдручники i величезне ствтовариство з колекцiею готових проектiв.

Головне, що не n0Tpi6H0 завантажувати Arduino IDE, не n0Tpi6H0 шукати i викачувати популярнi бiблiотеки i sketch, не n0Tpi6H0 збирати схему i пiдключати плату - все знаходиться вщразу на однiй сторЫцк

Плюси Tinkercad; безкоштовний онлайн сервк; найпопулярнiшi компоненти для Arduino вже е у симуляторi; багато схем створено (можна '¡х дописувати i змiнювати); дiлитися проектом з Ышими людьми; постiйне оновлення и доповнення; втно написання коду не вiдрiзняеться вiд вiкна Arduino IDE.

Мшуси Tinkercad: не вистачае компонентiв, як створюються швидше, нiж встигають створити симулятор цього компонента.

Виходячи з проведеного аналiзу апаратно' складово' платформи Arduino за функцюнальними можливостями та техычними характеристиками, нами було розроблено комплекс лабораторних робгг з практичними завданнями для майбутых iнженерiв-педагогiв iз застосування Arduino IDE та симулятору Tinkercad у сво'й професiйнiй дiяльностi на прикладi дисциплiни «Прикладне програмування».

Було розроблено лабораторнi роботи: «Пщ'еднання ультразвукового далекомiра до плати Arduino» (мета: навчитися з'еднувати ультразвуковий далекомiр з платою Arduino та обробляти даы, якi отриманi вiд ультразвукового далекомiра).

Розглянуто питання пiд'еднання датчика далекомiра до плати Arduino, отримання результат за допомогою написання програмного коду; у завданнях високого рiвня потрiбно модернiзувати програмний код); «Пщ'еднання датчика звукового сигналу та кнопки до плати Arduino» (мета: навчитися з'еднувати датчик звукового сигналу та кнопку з платою Arduino). Розглядаються питання пщ'еднання датчика звукового сигналу та кнопки до плати Arduino, отримання результат за допомогою написання та модерызащя програмного коду (рис. 1).

Рис. 1. niд'еднання ультразвукового далеком'1ра та датчика звукового сигналу до плати Arduino

Висновки та перспективи подальших наукових розвщок. Використання сучасних комп'ютерних технологш та техычних засоб1в у процес профеайно!' пщготовки майбутых ¡нженер1в-педагог1в, вщповщно до мети та цтей навчання, дозволить сформувати у студенев вщповщн навики програмування, стимулюватиме зацтавленосп до технти та моделювання, сприятиме розвитку лопчного та алгоритм1чного мислення. Зокрема, засобом Arduino можна навчити студеттв педагопчного вишу розробляти сучасн робототехычы проекти, як актив1зують творч1 зд1бност1 майбутых фах1вц1в. Саме це дае максимальне розумшня, як створювати яксне програмне забезпечення i водночас розкривае можливост для дисциплЫи «Прикладне програмування». Робота в команд^ формування логiчного мислення, стимулювання зацтавленосп - усе це визначае перспективи застосування даного пристрою та симулятору Tinkercad у професшнш дiяльностi майбуп-лх iнженерiв-педагогiв.

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).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Барский А.Б. Нейронные сети: распознавание, управление, принятие решений. Москва : Финансы и статистика, 2004. 176 с.

4. Биков В. Ю. Моделi оргаызацшних систем вщкрито!' освти : монографiя. КиТв : Атта, 2008. 684 с.

5. Бостром Н. Искусственный интеллект. Этапы. Угрозы. Стратегии 2016. URL: http://www.rulit.me/books/iskuss tvennyj-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. Гуржм А.М., Орлова 1.В., Шут М.1., Самсонов В.В. Засоби навчання загальноосвт-лх навчальних закладiв (теоретико - методолопчш основи) : Навчальний поабник. КиТв, 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/ed ucation/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).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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.

References

1. Andre P., Kofman J.-M., Tayar J.-P. Robot Design. Moscow, 1986. 306 p. (in Russian)

2. Anisimov VV Artificial intelligence. History of Artificial Intelligence Development. URL: https://sites.google.com/site/anisimovkhv/learning/iis/lecture/tema1 (date of treatment: 19/11/2018).

3. Barsky AB Neural networks: recognition, management, decision-making. Moscow: Finance and Statistics, 2004. 176 p.

4. Bykov V. Yu. Models of Organizational Systems of Open Education: A Monograph. Kyiv: Atika, 2008. 684 с. (in Russian)

5. Bostrom N. Artificial Intelligence. Steps Threats. Strategies 2016. URL: http://www.rulit.me/books/iskuss tvennyj-intellekt-etapy-ugrozy-strategii-read-421315-1.html (date of treatment: 19/11/2018).

6. Brusentsov N.P., Ramil A.H. True computer "Setun" and "Setun 70". URL: http://www.computer-museum.ru/histussr/setun_b.htm (date of treatment: 19/11/2018).

7. Williams J. Programmable Robots. We create robots for our home workshop. Moscow: NT Press, 2006. 240 p.

8. Gurzhij AM, Orlova IV, Shut MI, Samsonov V.V. Means of studying in general educational institutions (theoretical and methodological foundations): Textbook. Kyiv, 2001. 95 p. (in Ukraine)

9. Korendyasev AI Theoretical foundations of robotics. Book 1. 2006. 383 p. (in Russian)

10. Kopenkov VN Modern methods and information technologies for thematic processing of remote sensing data: electronic methodological guidelines for laboratory work. 2010. URL: www.ssau.ru/files/ed ucation / metod_1 / Kopenkov% 20V.N.Continuous% 20methods.pdf. (date of treatment: 19/11/2018).

11. Monk S. We program Arduino: the basics of working with sketches. St. Petersburg: Peter Press, 2016. 175 p. (in Russian)

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

12. The world's first robot teacher? URL: http://roboting.ru/618-pervyjj-v-mire-robot-uchitel.html (date of treatment: 19.11.2018).

13. Petin V.A. Projects using the Arduino Controller. St. Petersburg: BHV-Petersburg, 2014. 400 p. (in Russian)

14. Seven promising robots URL: http://www.vokrugsveta.ru/article/201490 (date of treatment: 19.11.2018). (in Russian)

15. Starychenko B.E., Starychenko E. B., Shemetova A. D. Improvement of information and technological training of students on the basis of system-object approach. 2009. №. 4(in Russian)

16. Syryamkin V.I. Information devices and systems in robotics and mechatronics: a manual. Tomsk: ed. Tomsk University, 2016. 524 pp. (in Russian)

17. Top 5 Best Robotic Teachers in the World URL: https://robot-ex.ru/en/article/top-5-luchshih-robotizirovannih-prepodavateley-mira (date of treatment: 19.11.2018).

18. Shumilov VN Principles of functioning of the brain. 2015. 188 p. (in Russian)

19. Nano Arduino Plates URL: http://arduino.ua/en/hardware/Nano.t (date of reference: 19.11.2018).

20. MONK S. Programming Arduino: Getting Started With Sketches. 2011. 978 p. (in English)

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.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

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