REMOTE LEARNING SYSTEM MODEL FOR ROBOT PROGRAMMING

Scientific notes of Ternopil National Pedagogical University named after Volodymyr Hnatiuk. Series: pedagogy, Jan 2023

The article present the model of the system for remote learning of robot programming, It is built on the basis of the core of the platform, which consists of four layers: the infrastructure layer contains elements that are necessary for the functioning of the ecosystem, and features of the placement of the hardware of this system relative to each other; the hardware layer is a set of devices that make up the hardware configuration of the system: robots, computers which they are connected to, web cameras which are to display the positions of all functional nodes of the robot in detail; the software layer, which includes software tools that support the display of several webcams, an environment for programming and code compilation; the communication layer, which includes the communication channels between the robot and the computer, which will be accessed remotely, as well as the computer’s access to the Internet. The implementation of the model is to be carried out in the following directions: information and consultation; educational one; popularization of robotics and scientific and technical creativity; equipping resource centers divided into functional and technological zones; technological one. The advantages of remote as an element of adaptive education, which enables a student to remotely connect to a class or classroom through specific software, are revealed. The views of scientists regarding the problems of distance learning as an element of adaptive education are analyzed. When studying robotics, it was found that scientists mostly pay attention to the use of Internet services, virtual learning environments, robotics as a promising direction for the development of STEM education or analyze certain control systems, but practically do not focus on remote learning. In practice, the specified model will be implemented through a connection to a computer located in the classroom of the educational institution using a remote access system, on the desktop of which the robot will be displayed from two angles. It also displays the environment for writing and compiling the C++ programming language used for programming the robot directly, and after compiling the code, the user can immediately check the result of the code. In this way, a remote workplace will be created, to which students will be able to connect to perform laboratory classes, and visually observe the results of their work using video communication tools. Practical implementation of the model of remote learning of robot programming was ensured at the Department of Computer Technology of Ternopil V. Hnatiuk National Pedagogical University via connection to a computer located in a classroom of the mentioned educational institution. The procedure was provided by a remote access system. The desktop of the above mentioned computer presents the reflection of the robot from two angles. Also, it shows the environment for writing and compilation of the programming language C++ which will be used for programming of robot. After compilation of the code, a user will immediately have the opportunity to check the result of the code in action. A remote workplace was organized in this way enabling students to connect to it in order to do the laboratory tasks, and observe the results of their work with the help of video conferencing tools.

Article PDF cannot be displayed. You can download it here:

http://nzp.tnpu.edu.ua/article/download/271423/267020

REMOTE LEARNING SYSTEM MODEL FOR ROBOT PROGRAMMING

СУЧАСНІ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ОСВІТІ 11. Tryus Yu. V., Herasymenko Yu. V. Kombinovane navchannia yak innovatsiina osvitnia tekhnolohiia u vyshchii shkoli. Teoriia ta metodyka elektronnoho navchannia: zbirnyk naukovykh prats. Vyp. III. Kryvyi Rih, 2012. S. 299–308. 12. Sharan R. V. Rozvytok dystantsiinoi osvity u SShA. Pedahohichna osvita: teoriia i praktyka. 2012. Vyp. 11. S. 118–122. 13. Shtykhno L. V. Dystantsiine navchannia yak perspektyvnyi napriam rozvytku suchasnoi osvity. Molodyi vchenyi. 2016. № 6 (33). S. 489–492. 14. Blended Learning. URL: https://www.christenseninstitute.org/wp-content/uploads/2014/06/Is-K-12blended-learning-disruptive.pdf 15. Blended Learning Models. URL: https://www.christenseninstitute.org/multimedia/heather-stakerexplains-blended-learning-models/ 16. Bonk C. J., Graham S. R. The Handbook of Blended Learning: Global erspectives, Local Designs. San Francisco: Jossey-Bass/Pfeiffer, 2006. 624 p. 17. Collins English Dictionary / General consultant J. M. Sinclair; 3rd ed. The USA: Harper Collins Publishers, 1991. 1791 p. 18. Learning Networks: A Field Guide to Teaching and Learning Online / L. Harasim et al. Cambridge MA: MIT Press, 1995. 145 p. 19. Makewa L. N., Kuboja J. M, Yango M, Ngussa B. M. ICT-Integration in Higher Education and Student Behavioral Change: Observations at University of Arusha, Tanzania. American Journal of Educational Research. 2014, 2 (11A):30–38. DOI: 10.12691/education-2-11A-5 20. Measuring Learning: An NMC Horizon Project Strategic Brief / L. Johnson et al. Texas: The New Media Consortium. 2015. Vol. 2.2. URL: https://www.learntechlib.org/p/182093/ 21. Moore M., Anderson G., William G. Hand book of distance Education. N. J.: Erlbaum Associates, 2003. 362 p. УДК378.018.43:004.896 DOI 10.25128/2415-3605.22.2.4 СЕРГІЙ КОЗІБРОДА https://orcid.org/0000-0003-4218-0671 кандидат педагогічних наук, викладач Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка вул. Максима Кривоноса, 2, м. Тернопіль АНДРІЙ ПАЛЬЧИК https://orcid.org/0000-0001-6112-1162 кандидат технічних наук, доцент Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка вул. Максима Кривоноса, 2, м. Тернопіль ІВАН-СТАНІСЛАВ МАЗУР https://orcid.org/ 0000-0002-4552-1067 доктор філософії, асистент Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка вул. Максима Кривоноса, 2, м. Тернопіль Наукові записки. Серія: педагогіка. – 2022 – № 2. 31 СУЧАСНІ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ОСВІТІ ВОЛОДИМИР РАК https://orcid.org/0000-0002-3231-2418 кандидат педагогічних наук, доцент Тернопільський національний педагогічний університет імені Володимира Гнатюка вул. Максима Кривоноса, 2, м. Тернопіль МОДЕЛЬ СИСТЕМИ ВІДДАЛЕНОГО НАВЧАННЯ ПРОГРАМУВАННЮ РОБОТІВ Представлена модель системи віддаленого навчання програмуванню роботів, яка побудована на основі ядра платформи, що складається з чотирьох шарів: інфраструктурний шар містить елементи, які необхідні для функціонування екосистеми, та особливості розміщення апаратних засобів цієї системи один щодо одного; апаратний шар є сукупністю пристроїв, що утворюють апаратну конфігурацію системи: роботи, комп’ютери, до яких вони підключені, веб-камери, що мають детально відображати позиції усіх функціональних вузлів робота; програмний шар, до якого відносять програмні засоби, що підтримують відображення декількох веб-камер, середовище для програмування та компіляції коду; шар зв’язку, куди відносяться канали зв’язку робота з комп’ютером, до якого буде здійснюватися віддалений доступ, а також доступ комп’ютера до інтернету. Реалізація моделі повинна здійснюватись за такими напрямами: інформаційно-консультаційний; освітній; популяризація робототехніки і науково-технічної творчості; оснащення ресурсних центрів, поділених на функціонально-технологічні зони; технологічний. Розкрито переваги віддаленого як елемента адаптивної освіти, що дає можливість студентові віддалено підключатися до класу чи аудиторії через специфічне програмне забезпечення. Проаналізовано погляди вчених щодо проблем віддаленого навчання як елемента адаптивної освіти. При вивченні робототехніки виявлено, що науковці здебільшого звертають увагу на використання інтернет-сервісів, віртуальних навчальних середовищ, робототехніки як перспективного напрямку розвитку STEM-освіти чи аналізують певні системи керування, проте практично не зосереджують уваги на віддаленому навчанні. На базі кафедри комп’ютерних технологій ТНПУ поводилась практична реалізація моделі системи віддаленого навчання програмуванню роботів через підключення до комп’ютера, що розташований у навчальній аудиторії університету за допомогою системи віддаленого доступу, на робочому столі якого представлено відображення робота з двох ракурсів; також там відображено середовище для написання та компіляції мови програмування С++, на якому буде безпосередньо здійснюватися програмування робота, а після компіляції коду користувач одразу має можливість перевірити результат роботи коду. Так створено віддалене робоче місце, до якого студенти зможуть підключатися для виконання лабораторних занять і наочно спостерігати результат своєї робити за допомогою засобів відеозв’язку. Ключові слова: віддалене навчання, система віддаленого навчання, робототехніка, адаптивна освіта. SERHII KOZIBRODA Candidate of Pedagogical Sciences, Teacher Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University 2 Maksym Kryvonis Str., Ternopil ANDRIY PALCHYK Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University 2 Maksym Kryvonis Str., Ternopil IVAN-STANISLAV MAZUR PhD, Teacher Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University 2 Maksym Kryvonis Str., Ternopil 32 Наукові записки. Серія: педагогіка. –2022. –№ 2. СУЧАСНІ ІНФОРМАЦІЙНО-КОМУНІКАЦІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ В ОСВІТІ VOLODYMYR RAK Candidate of Pedagogical Sciences, Associate Professor Ternopil Volodymyr Hnatiuk National Pedagogical University 2 Maksym Kryvonis Str., Ternopil REMOTE LEARNING SYSTEM MODEL FOR ROBOT PROGRAMMING The article present the model of the system for remote learning of robot programming, It is built on the basis of the core of the platform, which consists of four layers: the infrastructure layer contains elements that are necessary for the functioning of the ecosystem, and features of the placement of the hardware of this system relative to each other; the hardware layer is a set of devices that make up the hardware configuration of the system: robots, computers which they are connected to, web cameras which are to display the positions of all functional nodes of the robot in detail; the software layer, which includes software tools that support the display of several webcams, an environment for programming and code compilation; the communication layer, which includes the communication channels between the robot and the computer, which will be accessed remotely, as well as the computer’s ac (...truncated)


This is a preview of a remote PDF: http://nzp.tnpu.edu.ua/article/download/271423/267020
Article home page: http://nzp.tnpu.edu.ua/article/view/271423/267020

СЕРГІЙ КОЗІБРОДА, АНДРІЙ ПАЛЬЧИК, МАЗУР ІВАН-СТАНІСЛАВ, РАК ВОЛОДИМИР. REMOTE LEARNING SYSTEM MODEL FOR ROBOT PROGRAMMING, Scientific notes of Ternopil National Pedagogical University named after Volodymyr Hnatiuk. Series: pedagogy, 2023, pp. 31-41,