Использование микроконтроллеров в процессе обучения студентов
DOI:
https://doi.org/10.26577/JMMCS2024-122-02-b9Ключевые слова:
программирование, микроконтроллеры, Arduino, эффективность, методология.Аннотация
Использование новейших достижений в области программирования микроконтроллеров, таких как платформа Arduino, позволяет качественно изменить учебный процесс, делает его более интенсивным, повышает мотивацию учащихся, дает возможность реализовать индивидуальный подход, что немаловажно. А это, в свою очередь, повышает эффективность и качество программирования микроконтроллеров. Целью данного исследования является предложить эффективную методику использования микроконтроллеров Arduino Atmega 328 для обучения студентов и оценить эффективность обучения программированию на основе использования микроконтроллеров Arduino Atmega 328 на основе модели Киркпатрика. В статье представлен широкий обзор работ, рассматривающих взаимодействие человека и микроконтроллеров. Кроме того, оценивается влияние такого подхода на процесс обучения и преподавания. В эксперименте приняли участие более 95 студентов. Сначала в течение семестра студентов обучали программированию с использованием микроконтроллеров Arduino Atmega 328, после чего они оценивали полученные знания. Оценка проводилась на трех уровнях модели Киркпатрика [1], в результате второй и третий уровни показали практически одинаковые результаты с ошибкой в 3 процента. В этом исследовании сделан вывод, что такая методика преподавания очень важна в процессе обучения студентов. Взаимодействие и сотрудничество в области программирования микроконтроллеров также используются для внедрения нетрадиционных учебных программ, в том числе курсов по робототехнике как инструмента решения социальных аспектов робототехники и искусственного интеллекта.
Библиографические ссылки
Kirkpatrick, Donald L., & Kirkpatrick, J. Davy (2007). Implementing the Four Levels, Berrett-Koehler Publishers.
Hammond, M. (2010). What is an afordance and can it help us understand the use of ICT in education? Education and Information Technologies, 15(3), 205–217.
Ilomäki, L., Paavola, S., Lakkala, M., & Kantosalo, A. (2016). Digital competence – an emergent boundary concept for policy and educational research. Education and Information Technologies, 21(3), 655–679. https://doi.org/10.1007/s10639-014-9346-4
Eric S., Elsa P., Lilia Ch., Ghada E. K., Bilal S., Ouajdi K. (2021). What do you mean by learning lab? Education and Information Technologies, https://doi.org/10.1007/s10639-021-10783-x
Novák M., Kalová J. and Pech J., Use of the Arduino Platform in Teaching Programming. (2018). IV International Conference on Information Technologies in Engineering Education (Inforino), 1-4, https://doi.org/10.1109/Inforino.2018.8581788
Trofimenko V. N. (2013). Software and hardware of developers of electronic equipment in the formation of a graduate's competence structure. Socio-economic and technical and technological problems of the development of the service sector. 12(2), 17-22.
Candelas F. A., García G. J., Puente S., Pomares J., Jara C. A., Pérez J., Mira D., Torres F. (2015) Experiences on using Arduino for laboratory experiments of Automatic Control and Robotics. IFAC-PapersOnLine. 48 (29), 105–110. https://doi: 10.1016/j.ifacol.2015.11.221
Scaradozzi D., Sorbi L., Pedale A., Valzano M., Vergine C. (2015). Teaching Robotics at the Primary School: An Innovative Approach. Procedia – Social and Behavioral Sciences. 174, 3838–3846. https://doi.org/10.1016/j.sbspro.2015.01.1122.
El-Abd, M. (2017). A review of embedded systems education in the Arduino age: Lessons learned and future directions. International Journal of Engineering Pedagogy, 7(2), 79-93. https://doi.org/10.3991/ijep.v7i2.6845
Sobota J., PiŜl R., Balda P., Schlegel M. (2013). Raspberry Pi and Arduino boards in control education. IFAC Proceedings. 46(17), 7–12. https://doi.org/10.3182/20130828-3-UK-2039.00003
Wong S. K., Aizan U., Mohd Zarar M. J. (2018). Cyclist Monitoring System using NI myRIO-1900. MATEC Web of Conferences, 01006 (2018), https://doi.org/10.1051/mateccontf/20185001006
Galeriu C., Edwards S., Esper G. (2014). An Arduino investigation of simple harmonic motion. Physics Teacher, 52(3), 157-159. https://doi/10.1119/1.4865518
Satriya W., Ketut P. (2021 ). Design and manufacture of air quality measurements based on Arduino ATmega 2560 using dust ZH03A laser sensor. International Journal of Physical Sciences and Engineering https://doi.org/10.29332/ijpse.v5n1.800
Kalelioglu, F., Sentance, S. (2020). Teaching with physical computing in school: the case of the micro:bit. Educ Inf Technol, 25, 2577–2603. https://doi.org/10.1007/s10639-019-10080-8
Tianhong Pan – Yi Zhu. (2019). Designing Embedded Systems with Arduino - Springer Nature BVTi,
Cederqvist A M. (2021). Designing and coding with BBC micro:bit to solve a real world task – a challenging movement between contexts. Education and Information Technologies. https://doi.org/10.1007/s10639-021-10865-w
Arslan, K., Tanel, Z. (2021) Analyzing the effects of Arduino applications on students’ opinions, attitude and self-efficacy in programming class. Education and Information Technologies, 26, 114–1163 https://doi.org/10.1007/s10639-020-10290-5
Krelja Kurelovic E., Jasminka Tomljanovic, Mario Kralj. (2020). Students' Attitudes About Learning on Arduino Projects. Proceedings of INTED 2020 Conferenc, .125-129
Eunsang Lee A M. (2020). Analysis of the Effects of Arduino -Based Education in Korean Primary and Secondary Schools in Engineering. Education European Journal of Educational Research, 9(4), 1503 – 1512. doi: 10.12973/eu-jer.9.4.1503
Dhiman TK, Poddar M, Lakshmi GBVS, Kumar R, Solanki PR. (2021) Non-enzymatic and rapid detection of glucose on PVA-CuO thin film using Arduino UNO based capacitance measurement unit. Biomed Microdevices. 23(3). doi: 10.1007/s10544-021-00568-x. PMID: 34259948.
