СТВОРЕННЯ «SMART» КАБІНЕТУ ФІЗИКИ У ТЕХНІЧНОМУ КОЛЕДЖІ
Інформаційні технології і засоби навчання
View Archive Info| Field | Value | |
| Title |
СТВОРЕННЯ «SMART» КАБІНЕТУ ФІЗИКИ У ТЕХНІЧНОМУ КОЛЕДЖІ
СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ «SMART» КАБИНЕТА ФИЗИКИ В ТЕХНИЧЕСКОМ КОЛЛЕДЖЕ CREATION OF "SMART" CABINET OF PHYSICS IN A TECHNICAL COLLEGE |
|
| Creator |
Tychuk, Ruslan B.
Petrovych, Sergii D. |
|
| Subject |
«smart» кабінет фізики; мікроелектроніка; датчик; індикатор; мова програмування
«Smart» кабинет физики; микроэлектроника; датчик; индикатор; язык программирования "Smart" physics Cabinet; microelectronics; sensor; indicator; programming language |
|
| Description |
Робота спрямована на висвітлення питань, які пов’язані зі створенням «Smart» кабінету фізики на основі засобів мікроелектроніки у технічному коледжі. Фактично, «Smart» кабінет фізики є креативним простором створеним власноруч студентами і викладачами навчального закладу. Створений «Smart» кабінет фізики є «розумним» освітнім середовищем, повністю автоматизований і може працювати в трьох режимах: «стандарт», «автоматичний», «автоматичний енергозберігаючий». Управління засобами кабінету відбувається зі смартфона, ПК та пульта дистанційного керування. Кабінет оснащений різноманітними датчиками, індикаторами, електронними компонентами на основі плат ArduinoUNO, MEGA, WiFi модуля ESP8266-12E. Показники, зняті з вбудованих датчиків і індикаторів «Smart» кабінету використовуються для висвітлення інформації стану мікроклімату кабінету, для фізичних демонстрацій на лекційних заняттях і виконанні лабораторних робіт з фізики. Розроблений «Smart» кабінет фізики складається з трьох модулів: «інформаційний», «виконавчий» і «демонстраційний», кожний з модулів управляється мікро контролером ATMEL. Інформаційний модуль розміщений у стенді «Фізичні основи робототехніки», а демонстраційний модуль може зніматись і використовується для демонстрацій з таких розділів: механіка, молекулярна фізика, електродинаміка, оптика. З демонстраційним модулем зручно і швидко під’єднуються (за допомогою плати безпайного монтажу) різноманітні датчики і компоненти платформи відкритого програмування Arduino. Датчики «Smart» кабінету фізики дають можливість здійснювати моніторинг про навколишнє середовище кабінету і за його межами (температура, вологість, тиск, освітленість, рівень вуглекислого та інших газів у повітрі), та віддалене керування периферійними пристроями: телевізором, проектором, світильниками, розетками, шторами. Усі три модулі з’єднанні в бездротову локальну мережу за топологією «зірка» за допомогою радіозв’язку на основі відповідних модулів. Головним у ній є виконавчий модуль, який, у свою чергу, має вихід до мережі INTERNET. Оволодіння інструментальними, технічними, програмними засобами має стати основною частиною системи навчання в технічному навчальному закладі. У дослідженні розглядається питання створення «Smart» кабінету фізики у технічному коледжі.
Работа направлена на освещение вопросов, связанных с созданием «Smart» кабинета физики на основе средств микроэлектроники в техническом колледже. Фактически, «Smart» кабинет физики является креативным пространством, созданным собственноручно студентами и преподавателями ученого заведения. Созданный «Smart» кабинет физики является «умной» образовательной средой, полностью автоматизирован и может работать в трех режимах: «стандарт», «автоматический», «автоматический энергосберегающий». Управление средствами кабинета происходит со смартфона, ПК и пульта дистанционного управления. Кабинет оснащен разнообразными датчиками, индикаторами, электронными компонентами на основе плат Arduino UNO, MEGA, WiFi модуля ESP8266-12E. Показатели, снятые с встроенных датчиков и индикаторов «Smart» кабинета используются для освещения информации о состоянии микроклимата кабинета, для физических демонстраций во время лекционных занятиях и для выполнения лабораторных работ по физике. Разработанный «Smart» кабинет физики состоит из трех модулей: «информационный», «исполнительный» и «демонстрационный», каждый из модулей управляется микроконтроллером ATMEL. Информационный модуль размещен на стенде «Физические основы робототехники», а демонстрационный модуль может сниматься и используется для демонстраций следующих разделов: механика, молекулярная физика, электродинамика, оптика. С демонстрационным модулем удобно и быстро подключаются (с помощью платы беспарного монтажа) различные датчики и компоненты платформы открытого программирования Arduino. Датчики «Smart» кабинета физики дают возможность осуществлять мониторинг об окружающей среде кабинета и за его пределами (температура, влажность, давление, освещенность, уровень углекислого и других газов в воздухе), и дистанционное управление периферийными устройствами: телевизором, проектором, светильниками, розетками, шторами. Все три модуля соединены в беспроводную локальную сеть по топологии «звезда» с помощью радиосвязи на основе соответствующих модулей. Главным в ней есть исполнительный модуль, который в свою очередь имеет выход в сеть INTERNET. Овладение инструментальными, техническими, программными средствами должна стать основной частью системы обучения в техническом учебном заведении. В исследовании рассматривается вопрос создания «Smart» кабинета физики в техническом колледже. The article highlights the issues related with the creation of "Smart" cabinet of physics based on microelectronics at a technical college. In fact, the "Smart" cabinet of physics is a creative space created by the students and tutors of the educational institution. Such "Smart" cabinet of physics is a "smart" educational environment that is fully automated and can be operated in three modes: "standard", "automatic", "automatic energy saving". The control of the cabinet devices is realized from a smartphone, PC and remote control. The cabinet is equipped with variety of sensors, indicators, electronic components based on Arduino UNO, MEGA, WiFi module ESP8266-12E.The indexes taken from the built-in sensors and indicators of the "Smart" cabinet are used for supplying information about the microclimate of the cabinet, for demonstrations at lectures and laboratory works in physics. The developed "Smart" cabinet of physics consists of three modules: "informational", "executive" and "demonstrational". The microcontroller ATMEL controls each module. The informational module is located in the stand "Physical basics of robotics", and the demonstrational module can be removed and used for demonstrations from the following sections: mechanics, molecular physics, electrodynamics, optics. Various sensors and components of the open-source programming platform Arduino conveniently and quickly connect to the demonstrational module (with the help of a flexible mounting board). Sensors of the "Smart" cabinet of physics give an opportunity to monitor the environment of the cabinet and outside it (temperature, humidity, pressure, illumination, level of carbon dioxide and other gases in the air),as well as to realize remote control of peripheral devices: TV, projector, lamps, sockets, curtains. All three modules connect to the wireless local area network by the topology of the "star" by means of radio communication based on the corresponding modules. The main module in it is the executive one, which has access to the INTERNET. The acquirement of the instrumental, technical, and software tools should become the main part of the system of training in a technical educational institution. The research deals with the issue of creating "Smart" cabinet of physics in a technical college. |
|
| Publisher |
Institute of Information Technologies and Learning Tools of NAES of Ukraine
|
|
| Contributor |
—
— — |
|
| Date |
2018-09-30
|
|
| Type |
info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion рецензована стаття результати експерименту Peer-reviewed Article — рецензируемая статья — |
|
| Format |
application/pdf
|
|
| Identifier |
https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/2133
|
|
| Source |
Information Technologies and Learning Tools; Vol 66, No 4 (2018); 78-92
Информационные технологии и средства обучения; Vol 66, No 4 (2018); 78-92 Інформаційні технології і засоби навчання; Vol 66, No 4 (2018); 78-92 Інформаційні технології і засоби навчання; Vol 66, No 4 (2018); 78-92 2076-8184 |
|
| Language |
ukr
|
|
| Relation |
https://journal.iitta.gov.ua/index.php/itlt/article/view/2133/1372
|
|
| Rights |
Copyright (c) 2018 Ruslan B. Tychuk, Sergii D. Petrovych
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0 |
|