Основи інформаційних технологій та електронної інженерії
Спеціальність: Програмно-апаратні пристрої інфокомунікаційних систем
Код дисципліни: 6.172.10.O.004
Кількість кредитів: 4.00
Кафедра: Електронні засоби інформаційно-комп'ютерних технологій
Лектор: Голяка Роман Любомирович
Семестр: 1 семестр
Форма навчання: денна
Завдання: Вивчення навчальної дисципліни передбачає формування у здобувачів освіти компетентностей:
загальні компетентності:
ЗК 2. Здатність застосовувати знання у практичних ситуаціях.
ЗК 3. Здатність планувати та управляти часом.
ЗК 5. Здатність спілкуватися державною мовою як письмово, так і усно.
ЗК 6. Здатність працювати в команді.
ЗК 7. Здатність вчитися і оволодівати сучасними знаннями.
ЗК 9. Навики здійснення безпечної діяльності.
ЗК 10. Прагнення до збереження навколишнього середовища.
ЗК 11. Здатність реалізувати свої права і обов’язки як член суспільства, усвідомлювати цінності громадянського (вільного, демократичного) суспільства та необхідність його сталого розвитку, верховенства права, прав і свобод людини і громадянина в Україні.
ЗК 12. Здатність зберігати та примножувати моральні, культурні, наукові цінності і досягнення суспільства на основі розуміння історії та закономірностей розвитку предметної області, її місця у загальній системі знань про природу і суспільство та у розвитку суспільства., техніки і технологій, використовувати різні види та форми рухової активності для активного відпочинку та ведення здорового способу життя.
фахові компетентності:
ФК 1. Здатність розуміти сутність і значення інформації в розвитку сучасного інформаційного суспільства.
ФК 2. Здатність вирішувати стандартні завдання професійної діяльності на основі інформаційної та бібліографічної культури із застосуванням інформаційно-комунікаційних технологій і з урахуванням основних вимого інформаційної безпеки.
ФК 3. Здатність використовувати базові методи, способи та засоби отримання, передавання, обробки та зберігання інформації.
ФК 11. Здатність складати нормативну документацію (інструкції) з експлуатаційно-технічного обслуговування інформаційно-телекомунікаційних мереж, телекомунікаційних та радіотехнічних систем, а також програмами випробувань.
ФК 12. Здатність проводити роботи з керування потоками навантаження інформаційно-телекомунікаційних мереж.
ФК 13. Здатність організовувати і здійснювати заходи з охорони праці та техніки безпеки в процесі експлуатації, технічного обслуговування і ремонту обладнання інформаційно-телекомунікаційних мереж, телекомунікаційних та радіотехнічних мереж.
Результати навчання: В результаті вивчення дисципліни студент повинен продемонструвати такі результати навчання:
- знати основи інформаційних технологій та електронної інженерії (ІТ&ЕІ);
- розуміти базові принципи роботи електронних компонентів та пристроїв;
- знати основи двійкової системи числення та логічних функцій;
- демонструвати знання та вміння програмування систем на основі Arduino платформ;
- знати типи та базові принципи функціонування сенсорів, актюаторів, інтегральних схем;
- демонструвати знання та вміння використання електроніки в різноманітних галузях техніки;
- демонструвати знання сучасних тенденцій розвитку ІТ&ЕІ.
Необхідні обов'язкові попередні та супутні навчальні дисципліни: -
Короткий зміст навчальної програми: Програма навчальної дисципліни «Основи IT та електронної інженерії» укладена для студентів інституту телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки, які навчаються за спеціальністю 6.172.00 «Телекомунікації та радіотехніка». В результаті успішного навчання за програмою курсу студент засвоїть узагальнені представлення про функціонування та застосування апаратно-програмних засобів радіоелектроніки в різноманітних галузях сучасного інформаційного суспільства – телекомунікаційних мережах, енергетиці, робототехніці, автотранспорті, авіоніці, засобах екології та охорони, біомедичній техніці, пристроях штучного інтелекту, віртуальній та доповненій реальності тощо.
Тематика курсу включає питання: основи інформаційних технологій, базові принципи радіотехніки, мікропроцесори та вбудовані системи (на прикладі платформи Ардуіно), моделювання (на прикладі SPICE, MicroCap), компоненти радіоелектроніки, технології та структури мікро- та наноелектроніки, сенсори та актюатори, сигнали, аналогова та цифрова схемотехніка, інтерфейси, програмовані системи на кристалі, компоненти НВЧ (надвисокочастотної) техніки, стандарти зв’язку, пристрої людино-машинного інтерфейсу. Розглядаються концепції Індустрія 4.0 (Industry 4.0), Інтернет Речей (IoT, Internet of Things), Смарт (Smart, розумний), зокрема – сматр-будинок, смарт-місто, смарт-авто, смарт-медицина, смарт-індустрія тощо.
Процес розроблення апаратно-програмних засобів радіоелектроніки розглядається в єдиному комплексі (Hardware - Firmware – Software). Курс має практичне спрямування, надаючи студентам можливість набуття досвіду роботи з мікропроцесорними апаратно-програмними платформами, зокрема Ардуіно, та використання цих платформ в різноманітних проектах. Робляться акценти на сучасні тенденції стартапів та фріланцерства. Вивчення навчальної дисципліни передбачає використання програмного забезпечення для платформи Ардуіно та схемотехнічного моделювання, зокрема MicroCap (Evaluation Student Version). Вказані програмні продукти не вимагають ліцензійної оплати є у вільному доступі для студентів.
Зміст курсу спрямований на формування у студентів розуміння загальної тенденції розвитку телекомунікацій та радіотехніки, здатності студентів ефективно використовувати набуті знання під час практичних занять в аудиторіях та при виконанні лабораторних та самостійних завдань, вміння знаходити необхідну інформацію в спеціалізованій літературі та Інтернеті.
Опис: Концепти інформаційних технологій та електронної інженерії (ІТ&ЕІ) Тренди ІТ&ЕІ. Основи ІТ&ЕІ. Мікро- та нано- електроніка. Мікро-електро-механічні системи (MEMS). Пасивні компоненти. Активні компоненти. Сенсори та актюатори. Системи числення. Двійкова система числення. Логічні функції. Цифро-аналогові та аналого-цифрові перетворювачі. Інтерфейси. Мікропроцесори та мікроконтролери. Програмування Hardware - Firmware - Software. Моделі та моделювання. Інтегровані середовища розробки (IDE). Вбудовані системи. Програмовані системи на кристалі. Радіо. Електромагнітні хвилі. Модуляція. Стандарти телекомунікаційних технологій. ІТ&ЕІ в енергетиці, робототехніці, біомедичній інженерії, авто, авіоніці, безпеці, екології, Інтернеті речей, Індустріальному Інтернеті речей, віртуальній та доповненій реальності. Стартапи в ІТ&ЕІ.
Методи та критерії оцінювання: 1) Захист лабораторних робіт включає демонстрацію результатів за індивідуальним варіантом, оформлення письмових звітів до лабораторних робіт.
2) Усне опитування відбувається на лабораторних заняттях та під час контрольної роботи. Опитування здійснюється за питаннями зі сформованих списків до кожної лабораторної роботи та контрольної роботи.
3) Тестування відбувається у ВНС під час контрольного заходу (поточного опитування) та під час контрольної роботи.
4) Контрольна робота складається з письмової компоненти (тест) та усної компоненти (індивідуальне опитування).
Критерії оцінювання результатів навчання: Поточний контроль: письмові звіти з лабораторних робіт, усне опитування, контрольні роботи – 50 балів (50%). Підсумковий контроль: контрольний захід - залік - письмово-усна форма – 50 балів (50%).
Порядок та критерії виставляння балів та оцінок: 100-88 балів - атестований з оцінкою «відмінно» - Високий рівень: здобувач освіти демонструє поглиблене володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, системні знання, вміння і навички їх практичного застосування. Освоєні знання, вміння і навички забезпечують можливість самостійного формулювання цілей та організації навчальної діяльності, пошуку та знаходження рішень у нестандартних, нетипових навчальних і професійних ситуаціях. Здобувач освіти демонструє здатність робити узагальнення на основі критичного аналізу фактичного матеріалу, ідей, теорій і концепцій, формулювати на їх основі висновки. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку, самостійної науково-дослідної діяльності, що реалізується за підтримки та під керівництвом викладача. 87-71 балів - атестований з оцінкою «добре» - Достатній рівень: передбачає володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на підвищеному рівні, усвідомлене використання знань, умінь і навичок з метою розкриття суті питання. Володіння частково-структурованим комплексом знань забезпечує можливість їх застосування у знайомих ситуаціях освітнього та професійного характеру. Усвідомлюючи специфіку задач та навчальних ситуацій, здобувач освіти демонструє здатність здійснювати пошук та вибір їх розв’язання за поданим зразком, аргументувати застосування певного способу розв’язання задачі. Його діяльності ґрунтується на зацікавленості та мотивації до саморозвитку, неперервного професійного розвитку. 70-50 балів - атестований з оцінкою «задовільно» - Задовільний рівень: окреслює володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни на середньому рівні, часткове усвідомлення навчальних і професійних задач, завдань і ситуацій, знання про способи розв’язання типових задач і завдань. Здобувач освіти демонструє середній рівень умінь і навичок застосування знань на практиці, а розв’язання задач потребує допомоги, опори на зразок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативність та евристичність, домінування мотивів обов’язку, неусвідомлене застосування можливостей для саморозвитку. 49-00 балів - атестований з оцінкою «незадовільно» - Незадовільний рівень: свідчить про елементарне володіння поняттєвим та категорійним апаратом навчальної дисципліни, загальне уявлення про зміст навчального матеріалу, часткове використання знань, умінь і навичок. В основу навчальної діяльності покладено ситуативно-прагматичний інтерес.
Рекомендована література: 1. Основи інформатики та обчислювальної техніки : підручник / В. Г. Іванов, В. В. Карасюк, М. В. Гвозденко; за заг. ред. В. Г. Іванова. — Х. : Право, 2015. — 312 с.
2. Основи комп’ютерного проектування та моделювання РЕА. Лабораторний практикум Частина 1: лабораторний практикум / Д. В. Гаврілов, О. В. Осадчук, О. С. Звягін – Вінниця : ВНТУ, 2015. – 99 с.
3. Сучасні інформаційні технології: навчальний посібник / В. І. Косинський, О. Ф. Швець. - К. : Знання, 2012. – 319 с.
4. Прикладна інформатика: підручник / Б. С. Бусигін, Г. М. Коротенко, Л. М. Коротенко. Дніпропетровськ, 2004. – 559 с.
5. Основи робототехніки: навчальний посібник / Н.В. Морзе, Л.О. Варченко-Троценко, М.А. Гладун. – Кам’янець-Подільський : ПП Буйницький О.А., 2016. – 184 с.
6. Інформатика. Комп'ютерна техніка. Комп'ютерні технології: підручник для студ. вищ. навч. закл. / В. А. Баженов, П. С. Венгерський, В. С. Гарвона [та ін.]. - К.: Каравела, 2011. – 592 с.
7. Комп'ютерна техніка та інформаційні технології: навчальний посібник для студ. вищ. навч. закладів: рек. МОНУ / А. В. Козловський, Ю. М. Паночишин, Б. В. Погріщук. - К. : Знання, 2012. - 463 с.
8. Basic Concepts of Information and Communication Technology: Handbook / Authors: Gorana Celebic, Dario Ilija Rendulic. Project of computer e-education with open access Publisher: Open Society for Idea Exchange – 2011. http://www.itdesk. info/handbook_ basic_ict_concepts.pdf.
9. Electronics tutorials. Open source. https://www.electronics-tutorials.ws/.
10. Introduction to Electronics: An Online Text / Bob Zulinski. http://www.ece.mtu.edu/ faculty/ljbohman/onlinetext/elint200.pdf
Уніфікований додаток: Національний університет «Львівська політехніка» забезпечує реалізацію права осіб з інвалідністю на здобуття вищої освіти. Інклюзивні освітні послуги надає Служба доступності до можливостей навчання «Без обмежень», метою діяльності якої є забезпечення постійного індивідуального супроводу навчального процесу студентів з інвалідністю та хронічними захворюваннями. Важливим інструментом імплементації інклюзивної освітньої політики в Університеті є Програма підвищення кваліфікації науково-педагогічних працівників та навчально-допоміжного персоналу у сфері соціальної інклюзії та інклюзивної освіти. Звертатися за адресою:
вул. Карпінського, 2/4, І-й н.к., кімн. 112
E-mail: nolimits@lpnu.ua
Websites: https://lpnu.ua/nolimits https://lpnu.ua/integration
Академічна доброчесність: Політика щодо академічної доброчесності учасників освітнього процесу формується на основі дотримання принципів академічної доброчесності з урахуванням норм «Положення про академічну доброчесність у Національному університеті «Львівська політехніка» (затверджене вченою радою університету від 20.06.2017 р., протокол № 35).