Логунов В. В., Комісаров О.С.

Херсонський національний технічний університет

ВИКОРИСТАННЯ ОДНОПЛАТНОГО КОМП’ЮТЕРА RASPBERRY PI В НАВЧАННІ ПРОГРАМУВАННЯ

Вступ. Дисципліна «програмування» є одним з базових курсів в процесі підготовки студентів вищих навчальних закладів різної форми акредитації, входячи в дисципліни нормативної або варіативної частини. Метою вивчення дисципліни є сформувати в учнів необхідні уявлення про сучасні програмні продукти, середовища розробки та мови програмування, а також використання знань, умінь і навичок, набутих в ході навчання, на практиці. Перед викладачами програмування ставляться такі завдання:

1. Формування актуального наукового уявлення про електронну обчислюванну техніку в цілому і можливості взаємодії з нею зокрема.

2. Вивчення спеціальних програмних продуктів і середовищ розробки.

3. Ознайомлення з актуальними мовами програмування високого рівня.

4. Навчання створення програмного забезпечення.

5. Порівняння і комплексний аналіз переваг і недоліків модульного і об'єктно-орієнтованого програмування.

6. Придбання студентами знань і навичок розробки програмного забезпечення [3].

Рішення проблеми. Виходячи з аналізу завдань, поставлених перед викладачами програмування, передбачається що, практична частина навчання пов'язана з розробкою програмного забезпечення. Для отримання найкращих результатів практичного застосування знань, умінь і навичок досягається шляхом вирішення завдань, що несуть корисну навантаження. Ця вимога повністю може виконати застосування платформи Raspberry Pi в навчанні.

Raspberry Pi є торговою маркою апаратно-програмних засобів для побудови простих систем автоматики і робототехніки, орієнтованої на непрофесійних користувачів. Програмна частина Raspberry Pi складається з безкоштовної програмної оболонки (IDE) для написання програм, їх компіляції та програмування апаратури. Апаратна частина є набором друкованих плат, що продається як офіційним виробником, так і сторонніми виробниками. Повністю відкрита архітектура системи дозволяє вільно копіювати або доповнювати лінійку продукції Raspberry Pi. [5]

Торгова марка Raspberry Pi випускає кілька плат з мікро контролером (англ. Boards) і плати розширення (shields). Більшість плат з мікроконтролером забезпечені мінімально необхідним набором технічних пристроїв для нормальної роботи мікроконтролера (стабілізатор живлення, кварцовий резонатор, ланцюжки скидання і т. П.)[1].

Користь від застосування одноплатного комп'ютера Raspberry Pi в навчанні програмування виражається наступними факторами:

1. Економічна доступність.

2. Простота вивчення середовища розробки.

3. Великий вибір додаткового апаратного забезпечення.

4. Використання різних мов програмування.

5. Послідовне виконання інструкцій.

Розглянемо ці чинники детальніше.

Економічна доцільність. Raspberry Pi надає кілька моделей: Raspberry Pi; Raspberry Pi2 A; Raspberry Pi2 B; Raspberry P3 A; Raspberry Pi3 B.[2]

Найбільш підходить для цілей навчання модель - Raspberry Pi3 - можна придбати за суму, близьку 1300 грн.

Простота освоєння середовища розробки. Графічний інтерфейс середовища розробки Raspberry Pi являє собою головне вікно, що містить:

- «Перевірити» - середовище розробки емулює Raspberry Pi і виконує код, перевіряючи його таким методом на критичні помилки;

- «Завантаження» - середовище розробки завантажує програму в пам'ять Raspberry Pi;

- «Новий» - створення нового файлу проекту;

- «Відкрити» - відкриття файлу проекту;

- «Зберегти» - збереження файлу проекту.

Інтуїтивно зрозумілий інтерфейс дозволяє в найкоротші терміни освоїти середовище розробки.

Великий вибір додаткового апаратного забезпечення. Платформа Raspberry Pi підтримує дуже великий діапазон периферійних пристроїв - від найпростіших світлодіодів до датчиків руху і LED -дисплеєм.

Мова програмування Raspberry Pi по синтаксису ідентичний C ++, поширеній мові програмування високого рівня, що відповідає завданням навчання.

Послідовне виконання інструкцій. Команди інструкції в середовищі розробки виконуються послідовно, що спрощує процес розробки програми. У програмі доступний один цикл, послідовні виконання команд в цьому циклі дозволяють реалізувати прості завдання програмування. [4]

Висновок: виходячи з наведених вище чинників, можна зробити висновок, що використання Raspberry Pi в навчанні програмуванню дозволить надати студентам можливість застосувати знання, вміння і навички, набуті в процесі навчання, на апаратному забезпеченні, що дасть мотивацію до подальшого навчання і закріпить теоретичну частину навчання на практиці. Розглянувши можливості одноплатного комп'ютера Raspberry Pi, можна з впевненістю сказати, що можливо використовувати різні види мікрокомп'ютерів в сфері освіти, такі як: Orange Pi, ODROID, BEAGLEBONE і інші.

ЛІТЕРАТУРА

1. Официальный сайт Raspberry Pi - https://www.raspberrypi.org/

2. http://robocraft.ru/blog/Raspberry Pi/1035.html;

3. Максимов П.В. Корнилов Ю.В. Анализ одноплатных компьютеров, потенциально пригодных для использования в обучении // Педа-гогическое мастерство и педагогические технологии: Материалы VI Междунар. науч.-практ. конф. (Чебоксары, 27 нояб. 2015 г.). В 2 т. Т. 2 / Редкол.: О.Н. Широков [и др.]. – Чебоксары: ЦНС «Интерактив плюс», 2015. – №4 (6). – С. 244–246.;

4. Офіційна документація Raspberry Pi – http://Raspberry Pi.ru/Reference;

5. https://ruwikiorg.ru/wiki/Raspberry Pi.