Granty dydaktyczne Politechniki Łódzkiej 2018/2019

Tytuł projektu:
Rozwój metod dydaktycznych w nauce programowania mikroprocesorowych platform obliczeniowo-pomiarowych przy użyciu technologii internetowej cloud computing

Projekt odnosi się do następujących obszarów:

• organizacja i wsparcie procesu dydaktycznego
• rozwój i wdrażanie nowoczesnych technik i metod dydaktycznych
• rozwój kompetencji kadry nauczycielskiej
• budowanie digital capacity

Prowadzący: Paweł Olejniki
Katedra Automatyki, Biomechaniki i Mechatroniki
Wydział Mechaniczny Politechniki Łódzkiej


Cel i zakres:
Programowanie procedur numerycznych jest obecnie nierozerwalną częścią mechatroniki układów inteligentnych i powinno stanowić zauważalną część umiejętności nabywanych w toku kształcenia na kierunkach Mechatronika, Automatyka i Robotyka, itp. Nie łatwo przychodzi inżynierom wykształcenie tej wartościowej umiejętności, gdyż często z trudnością nakłania się ich do pracy nad tworzeniem kodu numerycznego. Celem projektu jest rozwinięcie istniejącego otoczenia dydaktyczno-laboratoryjnego na przedmiotach związanych z kodowaniem procedur numerycznych, poprzez implementację nowoczesnej technologii internetowej ‘cloud computing’ (obliczenia w chmurze), jako podstawy ‘Internet of Things’ (IoT). Technologia ta choć prężnie rozwijana, nie jest dostatecznie wykorzystywana w Uczelni. Posłuży ona wykształceniu twardych umiejętności mechatronika – programisty eksperymentatora. Ich wykształcenie zostanie osiągnięte za pomocą nowoczesnych technik nauczania, skupiających się na: pokazaniu studentom zalet i efektów programowania mikroprocesorowych platform licząco-pomiarowych, włączonych w sieć internetową i lokalną sieć bezprzewodową; wprowadzeniu ich w społeczność programistów publikujących swoje programy; uruchamianiu w chmurze obliczeniowej kodów numerycznych napisanych przez nich w trakcie laboratorium.

Cele szczegółowe projektu i ich realizacja
Cel	Wskaźniki	Zadania	Okres
I. Udoskonalenie otoczenia dydaktyczno-laboratoryjnego, wspomaganego nowoczesną aparaturą i technologią ‘cloud computing’, ułatwiającymi studentom rozwijanie umiejętności programowania procedur numerycznych. I.1. Organizacja i wsparcie procesu dydaktycznego poprzez m.in. stworzenie numerycznych modeli układów dynamicznych na platformach rozwojowych podłączonych do sieci, wzmacniające proces dydaktyczny w zakresie programowania i symulacji numerycznych. I.2. Rozwój i wdrażanie nowoczesnych metod dydaktycznych poprzez m.in. pokazanie studentom zalet i efektów programowania mikroprocesorowych platform licząco-pomiarowych, włączonych w sieć internetową lub lokalną sieć bezprzewodową; wprowadzenie ich w społeczność programistów; uruchamianie w chmurze obliczeniowej kodów numerycznych napisanych przez nich w trakcie lab. I.3. Rozwój kompetencji Wykonawcy projektu poprzez m.in. rozszerzenie wiedzy i umiejętności w zakresie wykorzystania nowoczesnych technik komputerowych i organizowania pracy w grupie. I.4. Budowanie digital capacity poprzez m.in. zachęcanie studentów do zdalnego programowania platform obliczeniowo-pomiarowych i sterowania na odległość z wykorzystaniem technologii 'cloud computing'.	Wprowadzenie techniki programowania mikro-kontrolerów ukierunkowane na wymianę danych w chmurze obliczeniowej na laboratoriach (przynajmniej trzech) z przedmiotów nauczanych na I stopniu: Teoria Sterowania, Podstawy Przetwarzania Sygnałów Cyfrowych; II stopniu: Synteza i Optymalizacja Układów Sterowania; III stopniu studiów: Metody Komputerowe w Mechanice.	Zadanie 1. Zakup 12 mikro-procesorowych jednostek programowalnych z modułami rozszerzeń i oprzyrządowaniem do prowadzenia obliczeń, pomiarów i łączenia z siecią.	Zgodnie z regulaminem, w pierwszych 30 dniach od dnia akceptacji budżetu projektu przez Kwestor PŁ.
		Zadanie 2. Podłączenie i konfiguracja jednostek do pracy z komputerami laboratoryjnymi. Zadanie 3. Rozpoznanie techniki łączenia i komunikacji z przynajmniej jedną ogólnoświatową chmurą obliczeniową i przetestowanie stanowisk laboratoryjnych przy wykorzystaniu istniejących zadań. Zadanie 4. Przetworzenie wybranych (istniejących) zadań laboratoryjnych z dynamiki i sterowania układów na kod numeryczny implementowany na zakupionych jednostkach. Zadanie 5. Przygotowanie podbudowy teoretycznej i modyfikacja instrukcji do wykonania laboratorium na zajęciach (przynajmniej trzech) wskazanych w drugiej kolumnie. Zadanie 6. Aktualizacja kart przedmiotów przed rozpoczęciem roku akademickiego, następującego po roku, w którym zakończony zostanie projekt.	Od zakończenia zadania 1 do 31.06.2019.

* Tabelę w formacie html wygenerowano przy użyciu narzędzia HTML Table Generator