Статья 'Использование моделирования и программирования микропроцессорных устройств в организации обучения студентов в вузах' - журнал 'Программные системы и вычислительные методы' - NotaBene.ru
по
Меню журнала
> Архив номеров > Рубрики > О журнале > Авторы > Требования к статьям > Политика издания > Редакция > Порядок рецензирования статей > Редакционный совет > Ретракция статей > Этические принципы > О журнале > Политика открытого доступа > Оплата за публикации в открытом доступе > Online First Pre-Publication > Политика авторских прав и лицензий > Политика цифрового хранения публикации > Политика идентификации статей > Политика проверки на плагиат
Журналы индексируются
Реквизиты журнала
ГЛАВНАЯ > Вернуться к содержанию
Программные системы и вычислительные методы
Правильная ссылка на статью:

Использование моделирования и программирования микропроцессорных устройств в организации обучения студентов в вузах

Дмитриев Сергей Васильевич

доктор технических наук

профессор, кафедра автомобилей, автомобильных двигателей и дизайна, Набережночелнинский институт (филиал), ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

423826, Россия, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, ул. Домостроителей, 3

Dmitriev Sergey

Doctor of Technical Science

Professor, Department of Cars, Car Engines and Design, Naberezhnye Chelny Institute branch of Kazan (Volga) Federal University

423826, Russia, Tatarstan, g. Naberezhnye Chelny, ul. Domostroitelei, 3, kv. 8

dmitriev37@yandex.ru
Китайгородский Михаил Дмитриевич

кандидат физико-математических наук

доцент, кафедра общетехнических дисциплин и методики обучения технологии, Институт точных наук и информационных технологий, ФГБОУ ВО «Сыктывкарский государственный университет им. Питирима Сорокина»

167023, Россия, г. Сыктывкар, ул. Коммунистическая, 59

Kitaigorodskii Mikhail

PhD in Physics and Mathematics

Associate Professor, Department of Technical Disciplines and Teaching Methods, Institute of Exact Sciences and Information Technology, Pitirim Sorokin Syktyvkar State University

167023, Russia, g. Syktyvkar, ul. Kommunisticheskaya, 59, kv. 25

mkit@rambler.ru
Сюткина Юлия Петровна

магистр, кафедра электроэнергетики и электротехники, Набережночелнинский институт (филиал), ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

423823, Россия, Республика Татарстан, г. Набережные Челны, бул. Бердаха, 4

Syutkina Yuliya

Master, Department of Electricity and Electronics, Naberezhnye Chelny Institute, branch of Kazan (Volga) Federal University

423823, Russia, Tatarstan, g. Naberezhnye Chelny, bul. Berdakha, 4, kv. 159

yulya_s@mail.ru
Фатыхов Камиль Закирович

кандидат технических наук

доцент, кафедра электроэнергетики и электротехники, Набережночелнинский институт (филиал), ФГАОУ ВО «Казанский (Приволжский) федеральный университет»

423650, Россия, Республика Татарстан, г. Менделеевск, ул. Вахитова, 23

Fatykhov Kamil

PhD in Technical Science

Associate Professor, Department of Electricity and Electronics, Naberezhnye Chelny Institute, branch of Kazan (Volga) Federal University

423650, Russia, Tatarstan, g. Mendeleevsk, ul. Vakhitova, 23

rednaak@list.ru

DOI:

10.7256/2454-0714.2016.3.20118

Дата направления статьи в редакцию:

16-08-2016


Дата публикации:

20-09-2016


Аннотация: Предметом исследования является организация учебного процесса в вузах с использованием компьютерных технологий. Часть вузов ведут подготовку студентов в технических направлениях. Другая часть – в области гуманитарных, профессиональных и специальных направлений подготовки. Большинство этих вузов вынужденно проходит путь совершенствования компьютерных технологий обучения с применением, в конечном итоге, качественно одинаковых средств обучения, программного обеспечения, фактически дублируя весь необходимый перечень работ. Между тем, требования к знаниям и умениям студентов разных вузов значительно варьируются. В связи с этим актуальны сравнительные исследования требований учебных программ подготовки в целом и отдельных учебных дисциплин с целью унификации компьютерного оборудования и программного обеспечения учебного процесса с одной стороны и обеспечения требований к уровню компьютерной подготовки студентов различных специальностей с другой стороны. Объектом исследования является та часть учебных планов и программ, которая связана с обучением студентов микропроцессорной технике и их программному обеспечению. Автор подробно рассматривает такие аспекты темы как применяемые технологии моделирования микропроцессорных устройств и микроконтроллерных систем с рекомендациями их применения по стадиям развития проекта. Особое внимание уделяется практическому использованию студентом доступных в учебном процессе компьютерных средств и программного обеспечения, причем преимущество отдается самостоятельному выбору студентами тематики проектов и их творческим решениям в процессе работы. Используется системный анализ учебных программ, в частности декомпозиция их на программные кластеры с выделением требований к уровню знаний и умений студентов, затем проводится классификация и ранжирование направлений подготовки по уровню требований к знаниям и умениям студентов и выделение типовых вузов-представителей по характерным группам уровня требований. Далее формируются требования к техническому оснащению и программному обеспечению вузов на уровне соответствующих требований каждого из выделенных кластеров и реализация экспериментальной проверки предлагаемого подхода на базе выбранных вузов – представителей разных кластеров. Научная новизна предложенного подхода к общей организации обучения микропроцессорным технологиям и программному обеспечению в системе образования заключается: 1. В учете конкретных требований к уровню знаний и умений по всем направлениям подготовки при планировании компьютерного оснащения и программного обеспечения их учебного процесса. 2. В применении методов системного анализа для разделения всех вузов с точки зрения микропроцессорного обучения и программного обеспечения на ранги по уровню требований к знаниям и умениям студентов и для формирования кластеров вузов равного ранга при организации обучения. Основными выводами проведенного исследования являются: 1. Несмотря на широкий диапазон варьирования требований к уровню знаний и умений студентов вузов различных направлений подготовки, может быть выделен базовый, общий для всех вузов уровень подготовки, обеспечивающий уверенное использование всеми студентами знаний на уровне квалифицированных пользователей микропроцессорных и микроконтроллерных технологий, при снижении затрат на организацию базовой микропроцессорной подготовки студентов всех вузов. 2. Микропроцессорная подготовка в вузах с более высокими требованиями к знаниям и умениям студентов, могут проводиться также на основе унифицированных для вузов одинакового ранга компьютерного и программного обеспечения. 3. Предложенное решение экспериментально апробируется в двух вузах. 4. Применение предложенных подходов повышает интерес студентов к изучению микропроцессорных и микроконтроллерных технологий, активизирует их интерес к конкретному проектированию изделий с их практическим использованием.


Ключевые слова:

моделирование, микропроцессорные системы, микроконтроллер, дистанционный лабораторный практикум, организация обучения, программное обеспечение, базовый уровень обучения, квалифицированный пользователь, системный анализ, кластер

Abstract: The subject of the research is the organization of the educational process at universities using computer technologies. Some universities train students in technical fields. The other part of universities train students in humanities, professional and special training areas. Most of these universities were forced to improve their computer technologies of training with the application, ultimately, the same learning tools and software practically performing the identical work. Meanwhile, requirements for knowledge and skills of students in different universities vary greatly. This raises the importance of relevant comparative study of the curricula requirements in general and particular disciplines with the aim of unifying computer hardware and software support of educational process on the one hand and requirements to the level of computer training of students in different majors on the other side. The object of the research is the part of curricula and programmes associated with students learning microprocessor technology and software. The authors examine such aspects as applied microprocessor simulation technology and microcontroller systems with recommendations for their use depending on the project development stage. Special attention is paid to the practical use of available computer tools and software, and the advantage goes to the independent choice of projects and creative decisions in the process. In their research the authors have used the systems analysis of curricula, in particular, their decomposition into their software clusters and allocation of requirements to the level of knowledge and skills of students. The authors have also provided a classification and ranking of areas of training in terms of requirements to knowledge and skills of students and classified universities depending on the level of requirements. Further, the authors have offered requirements for university technical equipment and software at the level of relevant requirements for each of the selected clusters as well as implementation of experimental verification of the proposed approach on the basis of selected universities, members of different clusters. The scientific novelty of the proposed approach to the overall organization of teaching microprocessor technology and software is caused by the following: 1. The authors have considered specific requirements for the level of knowledge and skills in all areas of training when planning hardware and software to be used in the educational process. 2. The authors have applied the systems analysis methods for division of all institutions into groups depending on microprocessor teaching and software ranking depending on the level of requirements to knowledge and skills of students and for making a cluster of universities of equal rank in the organisation of the teaching process. The main conclusions of the research are the following: 1. Despite a wide range of requirements to the level of knowledge and skills of students in various areas of training it is possible to define the basic level of training that ensures a confident use of  microprocessor and microcontroller technology by all students while reducing the cost of basic microprocessor organization of training of students at all universities. 2. At universities with higher requirements for knowledge and skills microprocessor training may be also held on the basis of a unified rank of hardware and software. 3. The solution offered by the authors has been experimentally tested at two universities. 4. The application of the proposed approach increases the students ' interest to the study of microprocessor and microcontroller technology, stimulates their interest in the specific design of products with their practical use.  Большинство этих вузов вынужденно проходит путь совершенствования компьютерных технологий обучения с применением, в конечном итоге, качественно одинаковых средств обучения, программного обеспечения, фактически дублируя весь необходимый перечень работ. Между тем, требования к знаниям и умениям студентов разных вузов значительно варьируются.В связи с этим актуальны сравнительные исследования требований учебных программ подготовки в целом и отдельных учебных дисциплин с целью унификации компьютерного оборудования и программного обеспечения учебного процесса с одной стороны и обеспечения требований к уровню компьютерной подготовки студентов различных специальностей с другой стороны.Объектом исследования является та часть учебных планов и программ, которая связана с обучением студентов микропроцессорной технике и их программному обеспечению.Автор подробно рассматривает такие аспекты темы как применяемые технологии моделирования микропроцессорных устройств и микроконтроллерных систем с рекомендациями их применения по стадиям развития проекта.Особое внимание уделяется практическому использованию студентом доступных в учебном процессе компьютерных средств и программного обеспечения, причем преимущество отдается самостоятельному выбору студентами тематики проектов и их творческим решениям в процессе работы.


Keywords:

modeling, microprocessor-based systems, microcontroller, remote laboratory practice, organization of training, computer software, basic level training, qualified user, system analysis, cluster

Библиография
1.
2.
3.
4.
5.
References
1.
2.
3.
4.
5.
Ссылка на эту статью

Просто выделите и скопируйте ссылку на эту статью в буфер обмена. Вы можете также попробовать найти похожие статьи


Другие сайты издательства:
Официальный сайт издательства NotaBene / Aurora Group s.r.o.