2.3 Mobile Studios
A Mobile Studio is technology-based pedagogy based on inexpensive hardware/software which,
when connected to a PC (via USB), provides functionality similar to that of electronic laboratory
equipment (scope, function generator, power supplies, DMM, etc.) typically associated with an
instrumented studio classroom. The Mobile Studio IOBoard (Figs. 3 and 4) is a small,
Page 23.910.8
inexpensive hardware platform for use in a home, classroom or remote environment. When
coupled with the Mobile Studio Desktop software, the system duplicates a large amount of the
hardware often used to teach Electrical Engineering, Computer Engineering, Physics and K-12
technology-related courses; in addition to a myriad of industrial and commercial utilizations.
In the 1990s, Rensselaer embarked on a large scale effort to develop and implement a new
pedagogical model called Studio. Studio Pedagogy14 was originally developed for 1st and 2nd
year science and math courses15 and then used in essentially all of the core ECE courses. A
typical Studio class meeting begins with a short lecture, demo or hands-on activity to introduce
the key topic or topics of the day. The introduction is followed by paper and pencil calculations,
simulation, and/or experiments, with breaks for discussions and additional lectures as needed.
Lectures could be any length from a few minutes to over an hour, with most around 20 minutes.
The majority of all class time is dedicated to student-focused activities with instructors and other
course staff generally working as a ‘guide on the side’ rather than a ‘sage on the stage,’ which
was an expression heard constantly at the time. Studio was found to be a very good way to
deliver engineering education and attracted a steady stream of visitors to the new classrooms
built specifically for this purpose. Nearly all visitors went away hoping they could implement
something similar. However, very few were successful because the costs were so high. The
facilities necessary to provide lectures, paper and pencil problem solving, numerical simulation
and traditional experiments all in the same room cost about $10k per seat. The investment in
these remarkable rooms required elaborate security systems and placed a hard limit on the
number of students that could be accommodated in an individual section. The learning and
teaching environment was amazing, but implementation logistics were problematic.
At the end of the 1990s, Don Millard and his colleagues developed a vision for a new,
inexpensive studio for teaching electronics based on replacing the very expensive standard set of
instruments found on a typical lab16. When no commercially available product was found, he led
an effort to design and build a small board that could duplicate the needed functionality. With the
help of Analog Devices and ADI Fellow Doug Mercer, RPI student Jason Coutermarsh, funding
from NSF and Hewlett-Packard, and the help and support of a growing, but small number of true
believers from RPI, Howard, and Rose-Hulman, he went through several designs, with varying
degrees of success, until what is called the RED2 board became generally available in 2008.
Earlier designs (including RED and BLUE) showed that the educational vision could be realized,
but were, as a colleague at Rose-Hulman has said, not quite ready for prime time. The RED2
board had all the necessary functionality required and the robust design to survive regular usage
by undergrads. The cost of each was about the same as a textbook or about $150.
The RED2 board has two analog input channels (i.e. scope or DMM inputs), two arbitrary
waveform outputs (i.e. function generator outputs) and D.C. voltages supplies (±4V. The
hardware package also incorporates 16 digital I/O channels, 2 PWM outputs, digital GND and
analog outputs to drive earphones or speakers so both analog and digital electronics can be
addressed. The Mobile Studio Desktop software provides access to scope, function generator,
spectrum analyzer, arbitrary waveform generator, analog input (i.e. DMM), and audio output
functionalities. The hardware can also work with programs written in a very wide variety of
languages such as LabView, Matlab, C, C#, and Python. For example, an extensive set of
LabView executables come with the Desktop package when it is downloaded. Sample programs
written in other languages are available from the Mobile Studio Project website, including a data
Page 23.910.9
logger program written in C# that samples analog signals every minute or so for an almost
indefinite amount of time17.
2.3 มือถือสตูดิโอสตูดิโอมือถือเป็นเทคโนโลยีการสอนขึ้นอยู่กับฮาร์ดแวร์ / ซอฟต์แวร์ที่ราคาไม่แพงที่เมื่อเชื่อมต่อกับ PC ผ่านทาง USB ) มีฟังก์ชันคล้ายกับที่ของห้องปฏิบัติการอิเล็กทรอนิกส์อุปกรณ์ ( ขอบเขตฟังก์ชันเครื่องเพาเวอร์ซัพพลาย , DMM , ฯลฯ ) มักจะเกี่ยวข้องกับห้องสตูดิโอ instrumented . การ ioboard สตูดิโอมือถือ ( Figs 3 และ 4 ) มีขนาดเล็กหน้า 23.910.8แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์ที่ราคาไม่แพงสำหรับใช้ในบ้าน ห้องเรียน หรือสภาพแวดล้อมระยะไกล เมื่อคู่กับมือถือสตูดิโอซอฟต์แวร์เดสก์ทอป ระบบที่ซ้ำกันจำนวนมากในฮาร์ดแวร์มักใช้สอนวิศวกรรมไฟฟ้า , วิศวกรรมคอมพิวเตอร์ , ฟิสิกส์และภาคบังคับเทคโนโลยีที่เกี่ยวข้องกับหลักสูตร นอกจากจะมากมายของอุตสาหกรรมและธุรกิจการ .ในปี 1990 , เยเริ่มความพยายามขนาดใหญ่เพื่อพัฒนาใหม่สอนแบบที่เรียกว่าสตูดิโอ สตูดิโอ pedagogy14 พัฒนาเดิมสำหรับ 1 และ 2วิทยาศาสตร์และคณิตศาสตร์ปี courses15 แล้วใช้หลักทั้งหมดของแกน , หลักสูตร เป็นประชุมห้องสตูดิโอทั่วไป เริ่มต้นด้วยการบรรยายสั้น หรือการสาธิตภาคปฏิบัติกิจกรรมแนะนำคีย์หัวข้อหรือหัวข้อของวัน เบื้องต้นจะตามด้วยดินสอและกระดาษคำนวณ ,การจำลองและ / หรือทดลอง มีการแบ่งการและบรรยายเพิ่มเติมได้ตามต้องการบรรยายได้ยาว ๆจากไม่กี่นาทีถึงหนึ่งชั่วโมง กับส่วนใหญ่ประมาณ 20 นาทีส่วนใหญ่ของเวลาเรียนทั้งหมดทุ่มเทเพื่อนักเรียนมุ่งเน้นกิจกรรมกับอาจารย์และอื่น ๆเจ้าหน้าที่หลักสูตรโดยทั่วไปทำงานเป็นไกด์ ด้าน ' มากกว่า ' เซจบนเวที " ซึ่งคือการแสดงออกที่ได้ยินอยู่ตลอดเวลา ในเวลาที่ ห้องสตูดิโอ ถูกพบว่าเป็นวิธีที่ดีมากส่งการศึกษาวิศวกรรมและดึงดูดกระแสของผู้เข้าชมไปยังห้องเรียนใหม่สร้างขึ้นเพื่อการนี้โดยเฉพาะ เกือบเข้าชมทั้งหมดออกไป หวังจะใช้บางสิ่งบางอย่างที่คล้ายกัน แต่เพียงไม่กี่ประสบความสำเร็จเพราะต้นทุนมันสูง ที่เครื่องที่จำเป็นเพื่อให้การบรรยาย กระดาษ ดินสอ และแก้ปัญหา การจำลองเชิงตัวเลขแบบดั้งเดิม และการทดลองทั้งหมดในค่าใช้จ่ายในห้องเดียวกันประมาณ $ 10K ต่อที่นั่ง การลงทุนในห้องพักที่ซับซ้อนเหล่านี้ต้องการระบบรักษาความปลอดภัยและวางวงเงินยากบนจำนวนนักเรียนที่สามารถอาศัยในแผนกบุคคล การเรียนรู้และการสอนสิ่งแวดล้อม น่าทึ่งมาก แต่การใช้โลจิสติกส์เป็นปัญหาในตอนท้ายของทศวรรษ 1990 ก็มิลลาร์ดและเพื่อนร่วมงานของเขาได้พัฒนาวิสัยทัศน์ใหม่สตูดิโอราคาไม่แพงสำหรับการเรียนการสอนอิเล็กทรอนิกส์ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนชุดมาตรฐานของแพงมากเครื่องมือที่พบใน lab16 ทั่วไป เมื่อไม่มีตามท้องตลาดพบว่า เขานำความพยายามในการออกแบบและสร้างบอร์ดขนาดเล็กที่สามารถทำซ้ำต้องการทํางาน กับอุปกรณ์อนาล็อก Adi ช่วยเพื่อนนักเรียน และดั๊ก เมอร์เซอร์ , RPI เจสัน coutermarsh การระดมทุนจาก NSF และ Hewlett Packard และช่วยเหลือและสนับสนุนการเติบโต แต่จำนวนเล็ก ๆของทรูศรัทธาจาก RPI ฮาเวิร์ด และ กุหลาบ ฮัลเมิ่น เขาก็ผ่านการออกแบบที่แตกต่างกันหลายองศาของความสำเร็จ จนกระทั่งสิ่งที่เรียกว่าสีแดง 2color บอร์ดเป็นโดยทั่วไป ในปี 2008การออกแบบก่อนหน้านี้ ( รวมทั้งสีแดงและน้ำเงิน ) พบว่า วิสัยทัศน์ทางการศึกษาอาจจะตระหนักได้ว่าแต่เป็นในฐานะเพื่อนร่วมงานที่โรสฮัลเมิ่นพูดไม่ได้ค่อนข้างพร้อมสำหรับท่านแล้ว ส่วนสีแดง 2colorคณะกรรมการมีทั้งหมดที่จำเป็นต้องใช้ฟังก์ชันและการออกแบบที่แข็งแกร่งจะอยู่รอด การใช้งานปกติโดยคน . ค่าใช้จ่ายของแต่ละคนก็เหมือนหนังสือหรือเกี่ยวกับ $ 150ที่บอร์ดมี 2 ช่องใส่สีแดง 2color อะนาล็อก ( เช่นขอบเขตหรือปัจจัยการผลิต DMM ) สองโดยพลการสัญญาณเอาท์พุท ( เช่นฟังก์ชันเอาต์พุตแรงดันไฟฟ้า DC Generator ) และวัสดุ ( ± 4v .ชุดอุปกรณ์ยังประกอบด้วย 16 ดิจิตอล I / O PWM ช่อง 2 ผล , GND ดิจิตอลเอาท์พุทอนาล็อกขับหูฟังหรือลำโพงเพื่อให้ทั้งอนาล็อกและดิจิตอลอิเล็กทรอนิกส์สามารถจ่าหน้า สตูดิโอมือถือซอฟต์แวร์เดสก์ทอปให้การเข้าถึงขอบเขต สร้างฟังก์ชันวิเคราะห์สเปกตรัม , เครื่องกำเนิดสัญญาณอนาล็อกอินพุต เช่น DMM ) และสัญญาณเสียงฟังก์ชันการ ฮาร์ดแวร์ที่สามารถทำงานกับโปรแกรมที่เขียนในหลากหลายมากของภาษา เช่น LabVIEW โปรแกรม Matlab , , C , C # และงูเหลือม เป็นชุดที่กว้างขวางของตัวอย่างLabVIEW executables มากับ Desktop แพคเกจเมื่อมันถูกดาวน์โหลด ตัวอย่างโปรแกรมที่เขียนในภาษาอื่น ๆที่พร้อมใช้งานจากเว็บไซต์โครงการสตูดิโอเคลื่อนที่ รวมทั้งข้อมูลหน้า 23.910.9บันทึกโปรแกรมที่เขียนใน C # ใช้อนาล็อกทุกนาทีหรือดังนั้นสำหรับเกือบไม่จํากัดจํานวน time17 .
การแปล กรุณารอสักครู่..