Благітко Богдан Ярославович викладає курс “Мікропроцесорна техніка” на Факультеті електроніки та комп’ютерних технологій для студентів освітнього ступеню бакалавр спеціальності “Комп’ютерні науки”.
Використання цифрових технологій під час реалізації курсу
Для цифрової реалізації курсу “Мікропроцесорна техніка” використовується технологія комп’ютерного проектування електронних цифрових та аналогових схем на програмованих мікропроцесорах побудованих на одному кристалі інтегральної схеми. Комп’ютерне проектування виконується за допомогою сучасного пакету моделювання мікропроцесорних систем PSoC Creator, який переданий кафедрі фірмою Cypress (USA). Після успішного виконання процесу відладки розробленого студентом проекту відбувається електричний запис цифрової програми проекту в реальний макет за допомогою цифрового програматора PSoC Programmer, який також переданий кафедрі фірмою Cypress (USA) в рамках програми Cypress University Alliance Program.
Протягом семестру кожен студент підчас лабораторних робіт виконує індивідуально 16 проектів. Оскільки проект середньої складності займає 60 МБ і більше, то студент записує свій проект в своє хмарне сховище OneDrive та надає доступ викладачу до нього.
Викладач також реалізує своє хмарне сховище OneDrive, доступ до якого дозволяється всім студентам. У цьому хмарному середовищі викладач завантажує лекції та інструкції до виконання лабораторних робіт у вигляді презентацій.
Лекції з курсу проводяться в середовищі Microsoft Teams. Лекції записуються в хмарне сховище OneDrive викладача у вигляді презентацій Power Point.
Результати захищених лабораторних робіт також записуються в хмарне сховище OneDrive викладача у вигляді таблиці Excel, у якій виконана лабораторна робота оцінюється трьома балами.
У кінці семестру студенти здають екзамен. Білет включає два питання і задачу. Теоретичні питання оцінуються до 8-ми балів кожне. Задачі розбиті на 4 групи: A, B, C, D. Кожна задача має вигляд текстового повідомлення, так як завдання такого формату даються претенденту при прийомі на роботу в більшості ІТ фірм.
- Задачі рівня A – складні задачі, які не зустрічалися в лабораторних роботах і оцінуються до 36 балів.
- Задачі групи B – облегшений варіант задач групи A і оцінуються до 28 балів.
- Задачі групи С – відповідають рівню лабораторних робіт і оцінуються до 20 балів.
- Задачі групи D – облегшений варіант задач групи С і оцінуються до 16 балів.
Екзамен студенти здають в системі Moodle.
Переваги використання цифрових інструментів
Найбільшою перевагою використання цифрових інструментів стало застосування студентських та викладацького хмарних середовищ OneDrive. Адже мікропроцесорний проект складається з багатьох файлів різних типів і займає не менше 60 МБ. Студенти побачили, що навіть на своєму домашньому комп’ютері тримати 16 проектів невигідно. Застосування OneDrive в навчальному курсі допомогло вирішити цю проблему.
Крім цього, при проведенні курсу “Мікропроцесорна техніка” вдалося познайомити студентів з наскрізним процесом створення мікропроцесорного проекту – від постановки задачі у вигляді тексту до реалізації проекту у вигляді працюючого в реальному часі макету, який виконує поставлене завдання. Тобто показати програмно-апаратне рішення в дії, а не у вигляді комп’ютерної моделі. І тут вдалося продемонструвати необхідність якісних знань не тільки з електроніки, а й з фізики, математики, програмування на алгоритмічній мові С, навички роботи PSoC Creator.
Вдалося привити вміння шукати і виправляти помилки як у написаній програмі, так і в апаратному мікропроцесорному виконанні. Ці помилки взаємозв’язані, але вони різні, як відрізняються і способи їх пошуку та виправлення.
Реакція на динамічні зміни в області виготовлення та використання мікропроцесорної техніки
У 2020 році відбулися суттєві зміни в області виготовлення та використання мікропроцесорної техніки. Відбулося злиття двох фірм Cypress (USA, San Jose, California) і Infineon (Germany, Munich).
Це обіцяє суттєве зростання ринку праці та, відповідно, підвищення вимог до претендентів на влаштування на роботу. Тому кожному студенту було запропоновано написати власне CV, як, наприклад, CV of Steven Jones.
Складнощі при застосуванні цифрових інструментів
При проведенні курсу “Мікропроцесорна техніка” не вдалося ввести в кожну лабораторну роботу методику визначення часової затримки на виконання поставленого завдання у самому мікропроцесорі.
Ідеї щодо вдосконалення курсу на майбутнє
Що стосується бажання щось змінити в курсі “Мікропроцесорна техніка” на майбутнє – це, в першу чергу, розширити коло сенсорів і актюаторів, які сприймають інформацію про навколишній світ і керують виконавчими пристроями. Адже на сьогоднішній день в курсі використовуються тільки терморезистори, CapSense, CapButton, як сенсори. Мікропотужні електричні двигуни постійного струму і крокові двигуни використовуються як актюатори, так само як світлодіоди. Цього замало для більш ефективного використання мікропроцесорів. Гостро не вистачає цифрових генераторів різної форми сигналів і цифрових осцилографів.
