Zatraktívnenie výučby predmetov zameraných na elektroniku ako kľúčového faktoru pre zvýšenie záujmu o štúdium elektrotechnických študijných programov

Základné informácie

Tematická oblasť: komisia č. 2 pre nové technológie, metódy a formy vo vzdelávaní

Názov projektu (slovenský): Zatraktívnenie výučby predmetov zameraných na elektroniku ako kľúčového faktoru pre zvýšenie záujmu o štúdium elektrotechnických študijných programov

Názov projektu (anglický): Making the teaching of electronics-focused subjects more attractive as a key factor for increasing interest in studying electrical engineering programs

Začiatok riešenia projektu: 2026

Koniec riešenia projektu: 2028

Stav projektu: Financovaný/riešený

Číslo projektu: 046ŽU-4/2026

Vedúci projektu: doc. Ing. Libor Hargaš, PhD.

Vysoká škola: Žilinská univerzita v Žiline

Pracovisko: Fakulta elektrotechniky a informačných technológií

Anotácia projektu v slovenskom jazyku

Elektrotechnický priemysel je v súčasnosti významnou súčasťou slovenského hospodárstva. Z tohto dôvodu je potrebné zvýšiť atraktivitu elektrotechnických študijných programov pre širší okruh študentov. Tento cieľ je možné dosiahnuť zavedením a rozvojom moderných foriem výučby za pomoci počítačovej podpory do procesu vzdelávania.

Jedným zo základných pilierov elektrotechniky je elektronika. Pri výučbe elektroniky je potrebné rozvíjať nielen teoretické, ale aj praktické vedomosti o základných polovodičových štruktúrach. Pri rozvoji praktických vedomostí je možné využiť moderné prostriedky výučby na priblíženie princípov fungovania elektronických prvkov a obvodov na základe počítačovej podpory. Počítačová podpora umožňuje efektívnejšiu a rýchlejšiu analýzu elektronických obvodov ako to bolo v prípade fyzickej realizácie funkčnej vzorky. Umožňuje rýchlejší návrh a ladenie vlastností elektronických obvodov.

Využitie rôznych simulačných prostriedkov na návrh a ladenie je jedným z nástrojov počítačovej podpory. Simulačné prostriedky poskytnú prvotné informácie o stave a chovaní fyzikálnych veličín v skúmaných obvodoch a slúžia ako prvotná informácia pre zostrojenie funkčného elektronického obvodu. V ďalšom kroku je však potrebné zostrojiť fyzickú vzorku navrhovaného obvodu a overiť vlastnosti takejto vzorky. Aj v tejto fáze je možné využiť moderné metódy merania vlastností elektronických obvodov prostredníctvom virtuálnej inštrumentácie.

Virtuálna inštrumentácia je efektívna náhrada množstva úzko špecializovaných meracích zariadení univerzálnym nástrojom, ktorý je vytvorený v softvérovom prostredí. Rozhranie medzi fyzickou vzorkou a softvérovým nástrojom sa realizuje prostredníctvom vstupno-výstupných hardvérových modulov, senzorov a aktuátorov. Využitie virtuálnej inštrumentácie umožňuje automatizáciu meracieho a testovacieho procesu elektronického obvodu. Znalosti automatizovanej diagnostiky a testovania obvodov sú v súčasnej dobe vysoko žiadané, nakoľko sú tieto metódy overovania vlastností elektronických obvodov vysoko spoľahlivé a zbavené ľudských subjektívnych omylov.

Cieľom predloženého projektu je implementácia, resp. zvýšenie podielu počítačovej podpory pri výučbe v špecializovaných a odborných predmetoch v elektrotechnických študijných programoch na Žilinskej univerzite. Spolupráca Žilinskej univerzity s priemyselnými subjektmi ukazuje, že automatizované meranie a testovanie sú do budúcna perspektívne a mnohé firmy - už aj na území Slovenskej republiky – vyžadujú odborníkov na spomínanú problematiku.

Pri výučbe majú študentom pomôcť aj vhodné prostriedky ako modelové pracovisko a moderné študijné materiály: texty, učebnica, výučbové moduly a vzorové kódy.

Anotácia projektu v anglickom jazyku

The electrical engineering industry is currently a significant part of the Slovak economy. For this reason, it is necessary to increase the attractiveness of electrical engineering study programs for a wider range of students. This goal can be achieved by introducing and developing modern forms of teaching with the help of computer support into the educational process.

One of the basic pillars of electrical engineering is electronics. When teaching electronics, it is necessary to develop theoretical and practical knowledge of basic semiconductor structures. When developing practical knowledge, it is possible to use modern teaching aids to approach the principles of operation of electronic elements and circuits based on computer support. Computer support allows for more efficient and faster analysis of electronic circuits than with the physical implementation of a functional sample. It allows for faster design and tuning of electronic circuit properties.

The use of various simulation tools for design and debugging is one of the tools of computer support. Simulation tools provide initial information about the state and behavior of physical quantities in the investigated circuits and serve as initial information for the construction of a functional electronic circuit. In the next step, however, it is necessary to construct a physical sample of the designed circuit and verify the properties of such a sample. Also, at this stage, it is possible to use modern methods of measuring the properties of electronic circuits through virtual instrumentation.

Virtual instrumentation is an effective replacement for several narrowly specialized measuring devices with a universal tool that is created in a software environment. The interface between the physical sample and the software tool is implemented through input-output hardware modules, sensors, and actuators. The use of virtual instrumentation allows for the automation of the measurement and testing process of an electronic circuit. Knowledge of automated diagnostics and circuit testing is currently in high demand, as these methods of verifying the properties of electronic circuits are highly reliable and free from human subjective errors.

The presented project aims to implement, or rather increase the share of computer support in teaching in specialized and professional subjects in electrical engineering study programs at the University of Žilina. The cooperation of the University of Žilina with industrial entities shows that automated measurement and testing are promising in the future, and many companies, even in the Slovak Republic, require experts in the aforementioned issues.

Students should also be assisted in their teaching by suitable means such as a model workplace and modern study materials: texts, textbooks, teaching modules, and sample codes.

Finančná dotácia z MŠVVaŠ SR v rámci KEGA

	Finančná dotácia z MŠVVaŠ SR v rámci KEGA	Kapitálové výdavky v €
Čerpané v roku 2026	9 071,00	0,00