Введение
Подготовка специалистов для проектирования и эксплуатации автоматизированных систем измерений, испытаний и управления требует организации лабораторных практикумов, позволяющих изучать компоненты этих систем, приобретать соответствующие практические навыки. Огромная, непрерывно обновляющаяся номенклатура средств автоматизации и инструментария для интеграции их в системы ставит перед техническими вузами практически неразрешимые проблемы внедрения методик ускоренного обучения и постоянного совершенствования лабораторной базы. Создание современных учебных лабораторий требует значительных финансовых затрат на приобретение технических средств, поддержание их в работоспособном состоянии, разработку методических материалов. Более перспективным представляется создание хорошо оснащённых центров коллективного пользования с возможностью удалённого доступа через глобальную информационную сеть. Известные примеры таких центров, называемых также Web лабораториями, базируются, как правило, на программных симуляторах, реализованных на Java, или на технологии виртуальных инструментов, содержащих встроенный Web_сервер. При разработке Web лаборатории "Микроконтроллеры и сигнальные процессоры" наряду с виртуальными инструментами использованы и другие технологии, что обеспечило возможность организации удалённого эксперимента на реальном оборудовании при снижении требований к качеству каналов связи. Известно, что дисциплина "Проектирование микропроцессорных систем" с учётом её аналогов с несколько иными названиями является одной из самых распространённых в технических вузах, и на примере этой дисциплины наглядно проявляются проблемы и перспективы дистанционного образования.
1. Концепция построения виртуальной лаборатории “Программирование микроконтроллерных систем"
Разработка концепции построения виртуальной лаборатории
"Программирование микроконтроллерных систем”.
Нас интересует ВЛ “Программирование микроконтроллерных систем”. Это виртуальная учебная лаборатория, которая поможет, во-первых, в создании на специальном лабораторном стенде микроконтроллерного устройства, во-вторых, в создании ПО для него, в-третьих, в программировании микроконтроллерного устройства, в-четвертых, в проведении исследования работы микроконтроллерного устройства (в многопользовательском режиме) и отладки ПЗ, в-пятых, в отображении процесса работы и отладки с помощью графического интерфейса ВЛ.
С того, что ВЛ, которая проектируется, является учебной, выплывают дополнительные требования относительно процесса учебы. В частности, на всех этапах учебного процесса должна обеспечиваться поддержка учебы (это отображено на рис.1).
Рис.1. ВЛ как учебный мультимедиа-комплекс.
Исходя из заданий, которые перед нами стоят, из требований, которые ставятся перед нами, можно однозначно определить концепцию построения вышеуказанной ВЛ:
максимальное использование современных возможностей ЕОТ и применение последних разработок в сфере информационных технологий (ІТ);
выполнение производственно-экономических требований к разработкам - снижение материально-технических затрат на приобретение и эксплуатацию;
многопользовательский интерфейс, с часовым разделением работы пользователей и возможностью наблюдать ход опыта всеми пользователями одновременно;
развитой, понятный и адекватный (поведение максимально приближено к реальной, что является чрезвычайно важным) интерфейс пользователя, что должно способствовать правильному восприятию фактов и правильному их осмыслению;
возможность достаточно быстро и достаточно просто завладеть информационными технологиями, которые используются у ВЛ;
наличие инструкций по выполнению работ;
наличие предметной справочной информационной базы с простым доступом к ней;
наличие вопросов и фактов, на которые следует обратить особенное внимание;
пользователь должен иметь возможность использовать при работе с ВЛ современные пакеты автоматизации инженерного труда в заданной предметной области (интеграция с существующими популярными пакетами САПР).