Разработка цифровой образовательной платформы для дистанционного выполнения виртуальных лабораторных работ по изучению современных радиосистем СВЧ и КВЧ диапазонов

Разработка цифровой многоязычной образовательной платформы (казахский, русский, английский) для дистанционного выполнения лабораторных работ по изучению современных радиосистем СВЧ и КВЧ диапазонов с использованием технологии виртуальной реальности.

В рамках выполнения этапов первого года проекта был представлен анализ мирового опыта в области разработки и внедрения цифровой образовательной платформы по изучению современных радиосистем СВЧ и КВЧ диапазонов, а также общие требования к программному комплексу цифровой образовательной платформы, функционирующей на персональном компьютере и предназначенной для удаленного выполнения специальных радиотехнических лабораторных работ. В результате выполнения данного этапа работ разработана идеология преобразования автономной виртуальной лаборатории в лабораторию с удаленным доступом. Предложен способ ее разбиения на части и их адаптация к работе в клиент-серверной архитектуре. Разработан вариант протокола взаимодействия клиент-серверных модулей измерительных приборов и устройств между собой и способ обмена данными по сети. Кроме этого определены основные требования к создаваемому программному комплексу цифровой образовательной платформы: - клиентская часть программного обеспечения должна функционировать на устройстве пользователя под управлением любой ОС (Windows, Android); - клиентская часть должна функционировать на большинстве мобильных устройств; - клиентская часть должна иметь минимально возможный объем и не зависеть от количества лабораторных работ, программной реализации основной части измерительных приборов и изучаемых устройств; - серверная часть программного обеспечения должна допускать простую модернизацию моделей измерительных приборов и изучаемых устройств; - виртуальная лаборатория должна допускать простую модернизацию и расширение, т.е. добавление новых измерительных приборов и устройств не должно приводить к значительной переработке программного кода; виртуальные лабораторные работы должны адекватно описывать все физические процессы, протекающие в изучаемых устройствах.

1. Tsoy D. D., Seitnur A.M., Zhenisov D.K., Ipalakova M.T., Daineko Ye.A. Leap motion as a whiteboard tool using machine learning algorithms. The 19th INTERNATIONAL CONFERENCE INFORMATION TECHNOLOGIES AND MANAGEMENT 2021, April 22-23, 2021, ISMA University of Applied Science, Riga, Latvia. P. 75-76.
2. Y. Daineko, M. Ipalakova, A. Aitmagambetov, D. Tsoy, A. Kulakayeva, B. Kozhakhmetova, A. Seitnur. Using new technologies in teaching courses on modern radio systems of the information transmission. EDULEARN 2021, 13th international conference on education and new learning technologies, pp. 6274-6279, 2021 (Indexes in WoS).
3. G. Zakirova, Y. Daineko, L. Naizabayeva, A. Niyazgulova, M. Ipalakova, A. Seitnur. An inside view at technologically enhanced learning: experience of international information technology university. EDULEARN 2021, 13th international conference on education and new learning technologies, pp. 7557-7563, 2021 (Indexes in WoS).
4. Ye.A. Daineko, D.D. Tsoy , A.M. Seitnur, M.T. Ipalakova. The role of new information and communication technologies in modern education. Вестник КазНУ, Серия физическая, №2 (77), с. 62-69, 2021.
5. Е.А. Дайнеко, А.З. Айтмагамбетов, А.Е. Кулакаева, Д.Д. Цой, Б.А. Кожахметова, М.Т. Ипалакова, А.М. Сейтнұр. Разработка виртуальных лабораторных работ для изучения радиотехнических дисциплин. Вестник ВКГТУ. ISSN 1561-4212, №2(92), июнь, 2021. С. 70-78.
6. Dmitry S. Gubsky, Yevgeniya A. Daineko, Madina T. Ipalakova, Daria V. Lonkina, Viacheslav V. Zemlyakov. Computer Model of Filter for Virtual Laboratory. 2021 Radiation and Scattering of Electromagnetic Waves RSEMW June 28 - July 2, 2021, Divnomorskoe, Russia. P. 95-98. DOI: 10.1109/RSEMW52378.2021.9494131 (Indexes in Scopus).
7. Ye. A. Daineko, B. A. Kozhakhmetova, A. E. Kulakayeva, D. D. Tsoy, A. Z. Aitmagambetov, D. S. Gubsky, M. T. Ipalakova, and A. M. Seitnur. Development of Virtual Laboratory Work on the Base of Unity Game Engine for the Study of Radio Engineering Disciplines. AVR 2021, LNCS 12980, pp. 419–427, 2021. https://doi.org/10.1007/978-3-030-87595-4_31 (Scopus, Процентиль Computer Science 50).
8. Губский Д.С., Дайнеко Е.А., Цой Д.Д., Ипалакова М.Т., Иванова И.Н., Клещенков А.Б. Виртуальная лабораторная работа с удаленным доступом // Вестник компьютерных и информационных технологий, 2021, Т. 18, №7. С. 37-45 DOI 10.14489/vkit.2021.07.pp.037-045.
9. Dairbayev A.M., Baikenov B., Daineko Ye.A., Ipalakova M.T. Distance learning of electronic engineering based on Arduino platform. The 7th International Conference on Engineering & MIS 2021, accepted for publication. (Indexes in Scopus, Процентиль 17).
10. Daineko Ye.A., Ipalakova M.T., Aitmagambetov A.Z., Gubsky D.S., Lonkina D.V., Kulakayeva A.Ye., Kozhakhmetova B.A., Tsoy D. D.. Microwave devices models creation for using within digital educational platform. The 7th International Conference on Engineering & MIS 2021, accepted for publication. (Indexes in Scopus, Процентиль 17).
11. D. S. Gubsky, Ye. A. Daineko, M. T. Ipalakova, A. B. Kleschenkov, A. Z. Aitmagambetov, S. A. Vyatkina. Spectrum Analyzer Model for a Virtual Laboratory. PhotonIcs and Electromagnetics Research Symposium, also known as Progress In Electromagnetics Research Symposium (PIERS 2021), accepted for publication. (Indexes in Scopus).
12. Сейтнұр А.М., Нұралин М.Д, Цой Д.Д. Человеко-компьютерное взаимодействие с использованием контроллера движения Leap motion. International Journal of Information and Communication Technologies. Sepcial Issue, March, 2021. P. 55-60.
13. Daineko, Y. A., Aitmagambetov, A. Z., Tsoy, D. D., Kulakayeva, A. E., & Ipalakova, M. T. (2022). Computer Simulation of a Spectrum Analyzer Based on the Unity Game Engine. LNCS 13445, pp. 104–112, 2022 (Scopus Procentile Computer Science - 50).
14. Alexander Pastukh, Valery Tikhvinskiy, Evgeny Devyatkin and Aigul Kulakayeva. Sharing Studies between 5G IoT Networks and Fixed Service in the 6425–7125 MHz Band with Monte Carlo Simulation Analysis. Sensors 2022, 22, 1587. (Scopus Procentile Computer Science - 50) https://doi.org/10.3390/s22041587.
15. Aigul, K., Altay, A., Yevgeniya, D., Bekbolat, M., & Zhadyra, O. Improvement of Signal Reception Reliability at Satellite Spectrum Monitoring System. IEEE Access. Vol. 10, 2022. DOI: 10.1109/ACCESS.2022.3206953 (https://ieeexplore.ieee.org/xpl/tocresult.jsp? isnumber=6514899) (Scopus Procentile Engineering – 90, Computer Science - 85).
16. Daineko Y.A., Tsoy D.D., Ipalakova M.T., Bagdat Kozhakhmetova, Aitmagambetov A.Z., Kulakayeva A.E. Development of an Interactive Mobile Platform for Studying Radio Engineering Disciplines Using Augmented Reality Technology. iJIM ‒ Vol. 16, No. 19, 2022. P. 147-162. (Scopus Procentile Computer Science - 55) (DOI: https://doi.org/10.3991/ijim.v16i19.32373).
17. Gubsky D., Daineko Y., Ipalakova M., Kleschenkov A., Tsoy D. (2022) Computer model of a spectrum analyzer for a virtual laboratory: development and introduction to educational process. PeerJ Computer Science. Accepted for publishing (Scopus Procentile Computer Science - 53).
18. Zakirova, G., Rakhmetulayeva, S., & Daineko. Competency based and technologically enhanced teaching and learning: collaborative virtual environment and methodology. Proceedings of EDULEARN 2022 Conference, 5th-6th July 2021. P. 6273-6279 doi: 10.21125/edulearn.2021.1269.
19. A. Dairbayev, B. Baikenov, Y. Daineko, B. Kozhakhmetova. Improving E-Learning with Arduino. Proceedings of INTED2022 Conference, 7th-8th March 2022, Valencia (Spain). P. 0438-0444.
20. Tsoy D., Daineko Y.A., Ipalakova M.T. (2022). Cardiovascular system pathologies studying using virtual reality tools. The 8th International Conference on Engineering & MIS 2022, Altınbaş University, Istanbul, Turkey (DOI: 10.1109/ICEMIS56295.2022.9914209).
21. Тихвинский В.О., Терентьев С.В., Айтмагамбетов А.З., Кулакаева А.Е., (2022), Эволюция сетей мобильной связи 5G advanced к 6G, МУИТ, 2022 г, 458 с.
22. Dmitry S. Gubsky, Yevgeniya A. Daineko, Anatoly B. Kleschenkov, Madina T. Ipalakova, Altai Z. Aitmagambetov. Virtual Laboratory Work for Studying the Spectrum of Radio Signals. 2022 International Conference on Actual Problems of Electron Devices Engineering (APEDE’ 2022), September 22-23, 2022, Saratov 2022. P. 130-133.
23. Кулакаева А.Е., Дайнеко Е.А., Айтмагамбетов А.З., Онгенбаева Ж.Ж. Оценка сигнала с помощью фильтра Калмана при спутниковом радиомониторинге. Вестник АУЭС, №3(58) 2022. C. 50-59.
24. Y.A. Daineko, M.T. Ipalakova, A.Z. Aitmagambetov, A.E. Kulakayeva, B.A. Kozhakhmetova, D.D. Tsoy. Development of a digital educational platform for studying radio engineering courses. Recent Contributions to Physics. No3 (82). 2022. P.71-78 https://doi.org/10.26577/RCPh.2022.v82.i3.10.
25. Губский Д.С., Дайнеко Е.А., Клещенков А.Б., Ипалакова М.Т., Вяткина С.А., Цой Д.Д. Создание цифровой образовательной платформы для дистанционного выполнения виртуальных лабораторных работ по изучению устройств СВЧ и КВЧ диапазонов. Опыт применения. VIII Микроволновая конференция (8th All-Russian Microwave Conference), 23-25 ноября 2022г, Москва.
26. Yevgeniya Daineko, Madina Ipalakova, Dana Tsoy. Gamification in teaching natural and technical SCIENCES. Proceedings of ICERI 2022 Conference, 7th-9th November 2022, Seville (Spain), pp 7970-7978.
27. Bakhyt Alipova, Yevgeniya Daineko, Zhiger Bolatov. Numerical Modeling of the Coronary Artery using ANSYS Fluent. DTESI, 21-22 October, 2022. Almaty, Kazakhstan. CEUR Workshop Proceedings.
28. Valery Tikhvinskiy, Yevgeniya Daineko, Altay Aitmagambetov, Aigul Kulakayeva, Bagdat Kozhakhmetova. Reference Models of Satellite segment integration for NTN 5G. DTESI, 21-22 October, 2022. Almaty, Kazakhstan. CEUR Workshop Proceedings.
29. Galiya M. Berdykulova, Yevgeniya A. Daineko, Marat K. Kamysbayev, Makpal Abdinova. What Experience And Survey Say About University Digitalization In Kazakhstan? DTESI, 21-22 October, 2022. Almaty, Kazakhstan. CEUR Workshop Proceedings.