МЕТОДИКА НАВЧАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ КОМП’ЮТЕРНОГО ЗОРУ В STEM-ПРОЄКТАХ ІЗ ВИКОРИСТАННЯМ АПАРАТНО-ОБЧИСЛЮВАЛЬНИХ ПЛАТФОРМ
DOI:
https://doi.org/10.32782/cusu-pmtp-2025-1-14Ключові слова:
цифрова компетентність, комп’ютерний зір, автоматизовані системи управління, освітній процес, STEM-освіта, професійна підготовка, штучний інтелект, освітня робототехніка, навчальний проєктАнотація
У сучасних умовах розвитку цифрового суспільства ключову роль у підготовці здобувачів освіти відіграє формування цифрової компетентності. Одним із перспективних напрямів її розвитку є використання технологій комп’ютерного зору. У цій статті розглядається практичний аспект застосування комп’ютерного зору на прикладі розробки та програмування вентилятора із самонаведенням на основі мікроконтролера ESP32CAM, що є одним із прикладів інтеграції інтелектуальних систем в освітній процес. Стаття аналізує теоретичні та практичні аспекти створення автоматизованих систем управління, які використовують методи розпізнавання об’єктів й облич за допомогою комп’ютерного зору. Розглядається апаратне забезпечення, включно з мікроконтролером ESP32CAM, серводвигунами, системою кріплення та елементами живлення. Описуються особливості програмного забезпечення, зокрема алгоритми обробки зображень, використання бібліотек машинного навчання та методи оптимізації процесу розпізнавання.Особливу увагу приділено питанням інтеграції таких технологій у систему освіти. У статті пропонуються шляхи впровадження навчальних проєктів на основі комп’ютерного зору в шкільну, професійну та вищу освіту. Наведено приклади застосування проєкту в межах STEM-освіти, курсів з програмування та робототехніки, вивчення вбудованих систем та інтернету речей (IoT). Акцентується увага на міждисциплінарному підході.Крім того, у статті розглядається можливість використання таких проєктів у наукових дослідженнях, проведенні хакатонів і практичних занять у лабораторіях технічних університетів. Обговорюються перспективи вдосконалення алгоритмів комп’ютерного зору для підвищення точності розпізнавання об’єктів, використання глибоких нейронних мереж та розширення функціональності пристрою шляхом під’єднання до хмарних сервісів для обробки даних у реальному часі.
Посилання
SТEM/STEAM-освіта: від теорії до практики: метод. посібн. / Н. І. Поліхун, К. Г. Постова, Г. В. Онопченко, О. В. Онопченко, І. М. Шевченко. Київ : Інститут обдарованої дитини НАПН України, 2023. 121 с.
Євсеєнко О. М., Гапон А. І., Крилова В. А. Розробка автоматизованої системи розпізнавання показань приладів за допомогою камери машинного зору. Технічна інженерія. 2022. № 1 (89). URL: https://shorturl.cusu.edu.ua/10l
Комп’ютерний зір – це майбутнє автоматизації тестування програмного забезпечення – історія минулого, сьогодення та майбутнього. URL: https://shorturl.cusu.edu.ua/v3
Концепція стратегії повоєнного відновлення та розвитку України. Національний ін-т стратегічних досліджень. URL: https://shorturl.cusu.edu.ua/un
Кромкач В. Роль комп’ютерного зору в сучасному світі: досягнення, виклики та перспективи. Information Technology: Computer Science, Software Engineering and Cyber Security. 2024. Т. 2. С. 79–87.
Прокопенко А. А. Розвиток цифрової компетентності офіцерів військового управління збройних сил України в системі підвищення кваліфікації : дис. д-ра філософії: 011 / Ін-т цифровізації НАПНУ. Київ, 2024. 331 с.
Садовий М. І., Трифонова О. М. Історія фізики з перших етапів становлення до початку ХХІ століття: навч. Кіровоград : Авангард, 2013. 436 с.
Сліпухіна І. А., Поліхун Н. І., Чернецький І. С. Педагогіка ХХІ століття: формування цифрової дидактики. Зб.пр. Педагогічні науки. Херсон. Вип. LXXХІІІ. Т. 1. 2018. С. 231–237. URL: http://www.ps.stateuniversity.ks.ua/eng/file/issue_83/part_1/45.pdf
Соменко Д. В., Трифонова О. М., Садовий М. І. Штучний інтелект та нейромережі в освітньому процесі: переваги та недоліки. Актуальні проблеми та перспективи технологічної і професійної освіти: матер. VIІ Всеукр. науково-практ. Інтернет-конф., м. Тернопіль, 20–21.04.2023. Тернопіль, 2023. С. 78–81.
Трифонова О. М. Методична система розвитку інформаційно-цифрової компетентності майбутніх фахівців комп’ютерних технологій у навчанні фізики і технічних дисциплін : дис. д-ра пед. наук : 13.00.02, 13.00.04 / ЦДПУ ім. В. Винниченка. Кропивницький, 2020. 595 с.
Lawrence R.G. Machine perception of three-dimensional solids: Description (Ph.D.) / Massachusetts Institute of Technology. 1963. 82 р. URL: https://shorturl.cusu.edu.ua/10m