Ani súčasná pandemická situácia počas dištančného vzdelávania nás nenecháva ľahostajných k tomu, aby sme nepokračovali v inovácii učebných pomôcok. Názorné a praktické ukážky vo výchovno-vzdelávacom procese majú význam z hľadiska poznávacích procesov a podporujú rozvoj logického myslenia. Považujeme ich aj za prostriedky, ktoré slúžia k názornosti vyučovania, umožňujú dokonalejšie, rýchlejšie a komplexnejšie osvojenie si učiva.
Autorom elektrického panelu na riadenie trojfázového striedavého asynchrónneho motora, pomocou PLC SIEMENS SIMATIC S7, je Mgr. Branislav Fraňo, majster odbornej výchovy. O jeho využití nám povedal:
– Automatizácia sa dnes preferuje prakticky v každom priemyselnom odvetví. Vďaka svojmu všestrannému využitiu je neoddeliteľnou súčasťou každodenného života. Preto sme navrhli a vyhotovili elektrický panel, na ktorom si žiaci môžu reálne vyskúšať riadenie striedavého motora pomocou PLC SIEMENS SIMATIC S7. Po nainštalovaní a nastavení konkrétnych konfigurácií sa žiaci môžu oboznámiť s programovou štruktúrou SIMATIC S7. Po naštudovaní problematiky si môžu vytvoriť program na spúšťanie asynchrónneho elektromotora pomocou stýkačových kombinácií. Aby mohlo zariadenie reálne správne fungovať, treba správne zapojiť jednotlivé elektrické prístroje. Pomocou tohto panelu sa dajú realizovať zapojenia, ako napríklad rozbeh asynchrónneho motora s prepínaním hviezda – trojuholník alebo rozbeh asynchrónneho motora pomocou časového relé.
Autorom nadstavbových modulov pre platformu Arduino Mega je Ing. Viktor Kán, PhD., majster odbornej výchovy. O ich využití nám povedal:
– Vývoj v oblasti elektroniky napreduje míľovými krokmi. Pred niekoľkými desiatkami rokov sa všetky elektronické obvody riešili pomocou dištančných súčiastok prispôsobených ku klasickej montáži na doske plošného spoja. Pre jednotlivé zariadenia, ktoré spracovávali elektronické signály, boli navrhované špecifické zapojenia. V dnešnej dobe ovládli elektronické zariadenia mikrokontroléry. Výhoda malých, lacných a rýchlych mikrokontrolérov je nielen v ich jednoduchej plošnej montáži metódou SMD, ale aj v ľubovoľnom pracovnom algoritme. Znamená to, že mikrokontrolér reaguje na zmenu vstupných veličín rôznou odozvou výstupných parametrov. Možnosť naprogramovať ľubovoľný algoritmus zabezpečí fungovanie mikrokontroléra, či už budem ovládať jednoduché zobrazovacie zariadenie, vykurovanie rodinného domu alebo riadenie križovatky. V dielni elektroniky sme zaradili do výučby programovanie vývojových kitov Arduino. Arduino je v informatike názov malého jednodoskového počítača založeného na mikrokontroléri ATmega od firmy Atmel. Svojim návrhom sa snaží podporiť výučbu informatiky v školách a oboznámiť študentov s tým, ako sú pomocou počítačov riadené rôzne zariadenia. Nejde o počítač v zmysle stolného počítača alebo smartfónu. Nemožno preto k nemu ľahko priamo pripojiť monitor, ani klávesnicu či myš, ale je pripravený na pripojenie LED diód, displeja z tekutých kryštálov, servomotorov, senzorov, osvetlenia, atď. Arduino nie je konštruované ako plnohodnotný stolný počítač. Riadiaci program je vyvíjaný zvlášť a do Arduina je potom nahraný a spustený. Vo vnútri Arduina je následne spustený len tento program, ktorý typicky obsahuje slučku, ktorá sa neustále opakuje. Vďaka tomu má nízku spotrebu a hodí sa napríklad pre riadenie dronov, robotov a podobne. Počas dištančnej formy vzdelávania sme pripravili viacero nadstavbových modulov pre platformu Arduino Mega. Ide o Modul Križovatka, 11 LED diódový blikač a zobrazovaciu maticu so 49 LED diódami. Všetky moduly znázorňujú stav vstupných a výstupných pinov kitu pomocou LED diód. Samotné programovanie mikroprocesora pre potreby modulov má za úlohu precvičiť u žiakov ovládanie vstupno-výstupných pinov, ovládanie riadiacich štruktúr a definovanie programových premenných. Náročnosť používania modulov a ich naprogramovanie podliehajú hierarchii. Programovanie prebieha vo viacerých krokoch, kde využívame funkcie modulov od základných až po plnú funkčnosť. Najväčšou výhodou programovania platformy Arduino je jej jednoduchosť a vysoká variabilita zariadení, ktoré ovláda. Našou snahou je dosiahnuť samostatnosť žiakov pri určovaní smeru a odvetvia, v akom by chceli tento mikrokontrolér použiť.
Veríme, že aj samotní žiaci, keď sa vrátia do školy, ocenia uvedené pomôcky. Mali by im umožniť lepšie pochopenie učiva, naučiť ich lepšej zručnosti, ale aj lepšie uplatnenie v praxi. Svoje poznatky budú môcť využiť aj vo svojom budúcom povolaní.
