Preview

Informatics in school

Advanced search

Laboratory work “Digital circuit design and algebra of logic: creation of digital devices in an online simulator”: competence-based approach for the purposes of continuity of education levels

https://doi.org/10.32517/2221-1993-2024-23-2-35-43

Abstract

The article presents and describes in detail the laboratory work “Digital circuit design and algebra of logic: creation of digital devices in an online simulator”, conducted for high school students at Bauman Moscow State Technical University. The introduction describes the place of the lesson in the system of interaction between organizations of secondary general and higher levels of education; based on the considered problems of education in the field of digital circuitry, the rationale for the need for this laboratory work is given. The practice-oriented nature of the considered laboratory work in informatics necessitates the use of modern modeling tools. This laboratory work uses the online environment Logic.ly, which allows you to create and explore digital devices: half-adder, adder, flip-flops, multi-plexers, decoders. The main characteristics, structure and stages of the lesson, subject content and interdisciplinary connections, target subject and meta-subject results based on a modern competency-based approach are described in detail.

About the Author

V. S. Popov
Bauman Moscow State Technical University; Tver State University
Russian Federation

Moscow

Tver



References

1. Альманах «Русская система обучения ремеслам. Истоки и традиции». Т. I—VII. М.: НОЦ «Контроллинг и управленческие инновации» МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2015–2021.

2. Босова Л. Л., Босова А. Ю. Информатика. Базовый уровень: учебник для 10 класса. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2017. 288 с.

3. Видьманов Д. А., Локтев Д. А., Попов В. С. Информационные технологии для решения практических задач: методические указания к выполнению лабораторных работ. М.: Изд-во МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2016. 58 с.

4. Горюшкин А. П. Полные булевы функции // Вестник Камчатского государственного технического университета, Петропавловск-Камчатский. 2011. № 15. С. 5–11. EDN: NEFRJL.

5. ГОСТ 2.743-91. Межгосударственный стандарт. Единая система конструкторской документации. Обозначения условные в графических схемах. Элементы цифровой техники. https://docs.cntd.ru/document/1200010863

6. Зеленцова Н. Ф, Зеленцова Е. В., Зеленцов В. В. Университетская среда для учителей в МГТУ им. Н. Э. Баумана // XLIV Академические чтения по космонавтике, посвященные памяти академика С. П. Королёва и других выдающихся отечественных ученых — пионеров освоения космического пространства (Москва, 28–31 января 2020 г.). Сборник тезисов. В 2 т. Т. 2. М.: Изд-во МГТУ имени Н. Э. Баумана, 2020. С. 25–27. EDN: ONQZFR.

7. Исмагилова Е. И. Булевы функции и построение логических схем: учебное пособие. М.: МИРЭА, 2015. 160 с.

8. Логические элементы // BEAM-ROBOT.RU — сайт о робототехнике и BEAM-роботах. http://beam-robot.ru/electronics_for_beginners/logic_gates.php

9. Матвейчук Р. И. Электронный конструктор NAUROBO: методическое пособие. М.: Де’Либри, 2018. 55 с.

10. Механцев Б. Е. Логическое проектирование в рамках школьного курса информатики: проблемы и варианты разрешения // Педагогическая диагностика: история, теория, современность. Материалы Всероссийской научной конференции Таганрогского института имени А. П. Чехова (филиала) ФГБОУ ВО «Ростовский государственный экономический университет (РИНХ)» (Таганрог, 30 октября 2020 г.). Ростов-на-Дону: РГУЭ «РИНХ», 2020. С. 124–128. EDN: GXOGIV.

11. Механцев Б. Е., Саенко Н. М. Практические занятия по логическому проектированию в рамках курса информатики: техническая возможность // Наука и бизнес: пути развития. 2017. № 6 (72). С. 18–21. EDN: ZDLYTR.

12. Михолап Э. Л. «Логические элементы компьютера. Построение логических схем» в школьном курсе информатики // Актуальные проблемы методики обучения информатике и математике в современной школе. Материалы международной научно-практической интернет-конференции (Москва, 22–26 апреля 2019 г.) / под ред. Л. Л. Босовой, Д. И. Павлова. М.: МПГУ, 2019. С. 160–165. EDN: KQZQJS.

13. Половецкий С. Д. Анализ современного состояния системы ранней профориентации и предпрофессиональной подготовки московских школьников // Профессиональное образование и общество. 2018. Т. 26. № 2. С. 262–284. EDN: XOQIWD.

14. Поляков К. Ю., Еремин Е. А. Информатика. Базовый и углубленный уровни: учебник для 10 класса. Ч. 1. М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2016. 352 с.

15. Попов В. С., Парфентьева Н. А. Физический крест: как и почему информатика стала популярнее физики на ЕГЭ // Преподавание информационных технологий вРоссийской Федерации. Сборник научных трудов Двадцать первой открытой Всероссийской конференции (Нижний Новгород, 18–19 мая 2023 г.). Н. Новгород: Изд-во Нижегородского государственного университета им. Н. И. Лобачевского, 2023. С. 462–465. EDN: JNWUUN.

16. Романова Т. В., Карпова О. В., Золотых Н. Ю. «Шаг в будущее»: «мужество, воля, упорство и труд» // Современное технологическое образование. Сборник научных статей. В 2 ч. Ч. 2. М.: Ассоциация технических университетов, 2021. С. 264–275. EDN: MVTKJD.

17. Токмовцева М. В., Карабанова О. В. Сетевое взаимодействие образовательных организаций на основе модели «Школа-Колледж-Вуз»: монография. М.-Берлин: ДиректМедиа, 2015. 192 с. EDN: THYRRF.

18. Угрюмов Е. П. Цифровая схемотехника: учебное пособие для вузов. СПб.: БХВ-Петербург, 2007. 800 с.

19. Универсальные компетентности и новая грамотность: от лозунгов к реальности / под ред. М. С. Добряковой, И. Д. Фрумина; при участии К. А. Баранникова, Н. Зиила, Дж. Мосс, И. М. Реморенко, Я. Хаутамяки; Нац. исслед. ун-т «Высшая школа экономики». М.: Изд. дом Высшей школы экономики, 2020. 472 c.

20. Фрумин И. Д., Добрякова М. С. Из доклада: универсальные компетентности и новая грамотность // Образовательная политика. 2019. № 3 (79). С. 63–72. EDN: QTQQEW.

21. Харрис Д. М., Харрис С. Л. Цифровая схемотехника иархитектура компьютера. 2-е изд. NY: Morgan Kaufman, 2013. 1627 с.

22. Цурков С. А. Современные пути подготовки специалистов радиотехники в вузе // Радиотехнические, оптические и биотехнические системы. Устройства и методы обработки информации. Вторая Всероссийская научная конференция: сборник докладов. СПб.: Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения, 2001. С. 182–184. EDN: SBSGMC.

23. Шувалова И. С. Аспекты подготовки школьников к сдаче предпрофессионального экзамена по направлению «Программирование» // Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами в строительстве и на транспорте. Материалы 77-й научно-методической и научно-исследовательской конференции МАДИ (Москва, 27 января — 1 февраля 2019 г.). М.: Техполиграфцентр, 2019. С. 203–211. EDN: JRWLCU.

24. IEC 60617-12:1997. International Standard “Graphical symbols for diagrams — Part 12: Binary logic elements”.

25. IEEE 91/91a-1984 — IEEE Standard Graphic Symbols for Logic Functions (Including and incorporating IEEE Std 91a1991, Supplement to IEEE Standard Graphic Symbols for Logic Functions). 160 p. DOI: 10.1109/IEEESTD.1984.7896954


Review

For citations:


Popov V.S. Laboratory work “Digital circuit design and algebra of logic: creation of digital devices in an online simulator”: competence-based approach for the purposes of continuity of education levels. Informatics in school. 2024;(2):35-43. (In Russ.) https://doi.org/10.32517/2221-1993-2024-23-2-35-43

Views: 253


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2221-1993 (Print)