Програмно-апаратне забезпечення оцінювання ефективності використання навчально-тренажерного комплексу на основі платформи Arduino

Abstract

Бакалаврська кваліфікаційна робота на здобуття освітньої кваліфікації «Бакалавр з інженерії програмного забезпечення». – Чорноморський національний університет імені Петра Могили, Миколаїв, 2020. Робота присвячена дослідженню ефективності програм тренувань з використанням розроблених малогабаритних діагностично-тренувальних (ДТ) приладів на основі мікропроцесорних систем. Об’єктом дослідження є процес тренування дій операторів складних технічних систем, що виконуються натискуванням пальцями рук. Предметом дослідження є діагностично-тренувальні прилади (надалі ДТ-приладів) НТАКК, засновані на датчиках різних типів, та програмне забезпечення («скетчі») модулів ДТ-приладів на платформі Arduino. Метою роботи є підвищення ефективності навчання операторів складних технічних систем за рахунок розробки програмно-апаратного забезпечення навчально-тренажерного комплексу на основі платформи Arduino. Для досягнення мети вирішені такі завдання: проведено аналіз існуючого програмно-апаратного забезпечення навчально-тренажерних комплексів; виконано проектування та програмно-апаратна реалізація серії малогабаритних ДТ-приладів на основі платформи Arduino; проведено експериментальні дослідження програмно-апаратного забезпечення тестування розробленої серії ДТ приладів «Reflex–Тхх» на основі датчиків Холла та сенсорів; визначено критерії оцінювання ефективності використання ДТ-приладів у складі НТАКК. Методами дослідження є аналіз, проектування та алгоритмізація рішень, програмне кодування прошивок модулів, тестування. Метод середнього ковзного застосований для оцінки ефективності тренувань. Матеріали роботи пройшли апробацію на Всеукраїнській та на двох Міжнародних наукових конференціях, одна з чотирьох публікацій проіндексована у базі Scopus. За результатами апробації різних частин роботи на трьох конкурсах студентських наукових робіт (одному Міжнародному та двох Всеукраїнських, на всіх представлені рішення відмічені призовими місцями) опубліковано главу в англомовній колективній монографії «Black Sea Science 2020». У першому розділі представлено аналіз існуючого програмно-апаратного забезпечення операторських пультів навчально-тренажерних та аналітично-консультативних комплексів (НТАКК). У другому розділі описано особливості роботи ДТ-приладів у складі єдиної ІС НТАКК, побудованої за мікросервісною архітектурою, обґрунтований вибір апаратних компонентів для розробки серії ДТ-приладів серії «Reflex-Txx», проведено макетування приладів у програмі з вільним доступом Fritzing v. 0.9.3. У третьому розділі проведено розробку програмно-апаратної системи ДТ-приладів у складі НТАКК на основі платформи Arduino. В четвертому розділі описана підготовка експериментів та результати тренувань, визначені критерії ефективності використання ДТ-приладів у складі НТАКК. За результатами роботи зроблені висновки до кожного з розділів. Робота складається зі вступу, 4 розділів, висновків та 4 додатків; містить ___ таблиці, ___ рисунки, 29 літературних джерел. Загальний обсяг дипломної роботи складає ____ сторінок (без додатків).