mynd – roboconstructor.ru
Í þekktri dæmisögu segir að þegar ung móðir með barn í fanginu sneri sér að spekingnum og spurði á hvaða aldri hún ætti að byrja að ala upp afkvæmi sín, svaraði gamli maðurinn að hún væri jafn mörg ár sein og barnið væri þegar . Staðan við val á framtíðarstarfi er nokkuð svipuð. Það er erfitt að krefjast meðvitundar um tilhneigingar og áhugamál frá barni, en þegar í menntaskóla byrjar alls kyns sérhæfing og á þessum tíma væri gaman að vita nú þegar í hvaða átt á að færa fullorðna barnið. En eitt sem við vitum nú þegar nánast með vissu er að á næstu áratugum munu frá 30 til 80% starfsgreina verða fullkomlega sjálfvirk.
Vélfærafræði, netfræði og skilningur á reikniritum eru hópur af færni sem líklega mun einstaklingur ekki standa frammi fyrir svo óljósum horfum. Auðvitað, líklegast, samhliða því að skipta út vinnuaflinu fyrir vélmenni, mun hugmyndin um skilyrðislausar grunntekjur einnig þróast, en það er ólíklegt að þú viljir slíka framtíð fyrir barnið þitt.
Það eru nú margar leiðir til að fljótt sýna ungum og áhugasömum áhorfendum grunnatriði forritunar og vélfærafræði. Öll eru þau ódýr, frekar auðvelt að læra og innan nokkurra klukkustunda veita þau skilning á grunnatriðum reiknirita og hugtaka nettæknitækja. En í kennslustofum er auðvelt að lenda í ókostum þessara palla - takmörkuð slitþol (og við skulum horfast í augu við það, „fávitaviðnám“ líka) brauðborða, hugbúnaðarviðmót sem eru ekki mjög vingjarnleg fyrir börn á aldrinum 11-12 ára og tiltölulega lítið „leikur“ þáttur.
Frægasti framleiðandi kennslusetta, LEGO Education, hefur glímt við alla þessa galla í meira en tuttugu ár. Við erum að sjálfsögðu að tala um MINDSTORMS Education EV3 vettvanginn. Frá Mindstorms RCX sem framleitt var snemma á tíunda áratugnum til nútímalegustu MINDSTORMS Education EV90 samstæðunnar, er meginreglan um myndun palla áfram sú sama. Það er byggt á „greindum múrsteini“, örtölvu með skjá og I/O tengi sem allir aðrir íhlutir eru tengdir við. Eins og í hverju vélfærakerfi er jaðartækjum skipt í skynjara og áhrifavalda. Með hjálp skynjara skynjar vélmennið heiminn í kringum sig og þökk sé áhrifum bregst það við því í samræmi við forritað forrit. Pallhlutirnir eru tengdir saman með einföldum snúrum án lóðunar og vélrænni uppbygging takmarkast aðeins af styrk plasthlutanna og hugmyndaflugi hönnuðanna.
Við skoðuðum möguleikana á slíkum lausnum almennt, en nú viljum við staldra nánar við LEGO MINDSTORMS Education EV3.
EV3
LEGO MINDSTORMS Education EV3 er gert samhæft við Lego Technic hluta. Þetta þýðir að hægt er að nota pallinn til að búa til margs konar og jafnvel ótrúlega hönnun, allt frá einföldum „bílum“ og „vélmennum“ til flókinna færibanda eða jafnvel „kubbalausra Rubiks“. Nánast hvaða Lego Technic sett er hægt að nota sem varahluti í verkefni og það verður ekkert vandamál að skipta um skemmda varahluti. Já, þeir líta ekki eins grimmir út og gamla sovéska álsmíðabúnaðurinn, en í reynd reynast þeir enn sterkari en málmvörur. Að minnsta kosti í safninu mínu, sem hófst árið 1993, hefur ekki einn brotinn hluti enn fundist.
MINDSTORMS Education EV3 grunnfræðslusettið kemur með 541 Lego Technic hlutum. Hægt að kaupa sem sérhæft auðlindasett eins og (eða eldri 9648, framleiddur fyrir NXT), eða bara stór smiður (2800 hlutar) eða (tæplega 4000 hlutar), og eftir að hafa leikið nóg með aðallíkanið, notaðu það sem „múrsteina“ fyrir nettilraunir. Hvað varðar eitt stykki, er Lego miklu á undan öðrum settum hér - aðeins 3-5 rúblur á stykki.
Jæja, ef einhver á gamalt safn sem inniheldur tugi þúsunda hluta, þá þarftu alls ekki að hafa áhyggjur af auðlindum.
Skjáskot frá Brickset þjónustunni (gagnvirkur gagnagrunnur fyrir eigendur Lego byggingarsetta sem gerir þér kleift að safna margs konar tölfræði) eftir höfundinn
Hins vegar á þetta aðeins við um „óvirka“ þætti eins og bita, hjól eða tengipinna. Skynjarar og áhrifatæki eru auðvitað mun dýrari en það er meira en nóg af þeim í grunnpakkanum. Mindstorms EV3 kemur heill með þremur mótorum (tveir stærri og öflugri og eitt fyrirferðarlítið servó), par af snertiskynjurum (eins konar „snjallhnappar“), úthljóðs-, snúnings- og litskynjara (það getur líka virkað í ljósskynjarastillingu) . Auk þess er samhæfni við skynjara frá fyrri kynslóð Lego Education vélmenna, Mindstorms NXT, viðhaldið (þetta felur t.d. í sér hljóðstigsskynjara).
En snúum okkur aftur að „snjallmúrsteininum“, hjarta kerfisins. Þetta er örugglega frekar þungur og fyrirferðarmikill „múrsteinn“, búinn 178x128 einlita LCD skjá (ekki aðeins valmyndin er sýnd á honum, heldur einnig alls kyns sérsniðnar myndir meðan á notkun stendur) með breytanlegum baklýsingu. Með því að nota víra með venjulegu RJ-12 tengi, eru skynjarar og áhrifatæki tengd við það (allt að fjögur tæki af hverri gerð), það er rauf fyrir microSDHC og USB tengi.
Hið síðarnefnda er hægt að nota bæði til að hlaða niður forritunum sjálfum og til að uppfæra fastbúnaðinn. Hins vegar er örstýringin ekki svipt þráðlausum viðmótum; ef þess er óskað er hægt að hlaða niður forritum í gegnum Wi-Fi (þarfnast ytri einingu) eða Bluetooth (innbyggt). Einnig, ef við erum að setja saman fjarstýrt vélmenni, getum við „stýrt“ því með þráðlausum samskiptum frá snjallsíma eða spjaldtölvu.
Inni í „snjallmúrsteininum“ býr 300 MHz ARM örgjörvi, 16 megabæti af varanlegu minni (og þess vegna er kortið gagnlegt) og 64 megabæti af vinnsluminni. Sama hversu hóflegar þessar tölur kunna að virðast, það er meira en nægur kraftur til að framkvæma jafnvel umfangsmestu reiknirit sem þú, eða jafnvel meira barn í námsferlinu, getur skrifað. Og ef þú berð hann saman við 48 MHz örgjörva fyrri kynslóðar NXT, sem nýlega varð tíu ára, eru framfarirnar nokkuð áberandi. Hins vegar er ekki hægt að segja að NXT hægi verulega á sér í því ferli að leysa dæmigerð vandamál.
Auk þess hefur komið upp fjórða tengi fyrir mótora, sem í sjálfu sér er umtalsverð stækkun á virkni sem réttlætir uppfærsluna.
USB tengið styður nú hýsingarstillingu, þetta gerir þér ekki aðeins kleift að tengja Wi-Fi millistykki heldur einnig að tengja nokkrar EV3 blokkir í eitt flókið vélmenni. Að vísu verður verkefnastigið algjörlega „ekki barnalegt“.
Að lokum, MINDSTORMS Education EV3 hefur nú rafhlöðustuðning. Í staðinn fyrir sex AA rafhlöður geturðu sett meðfylgjandi litíumjónarafhlöðu í tvær og hálfa ampertíma. Auðvitað bannar enginn að nota AA rafhlöður af gerðinni eneloop, en þörfin á að fjarlægja þær fyrir hleðslu gerir notagildi undir meðallagi. Og verðið á par af eneloop pökkum með hleðslutæki er nokkuð sambærilegt við vörumerki rafhlöðu.
Ó já, það er stór og hávær hátalari sem getur nú ekki bara kvatt retro lög frá 8-bita tímum, heldur líka spilað skemmtilegri hljóð.
Nú skulum við líta á effectors úr grunnsettinu. Tveir þeirra eru öflugir mótorar svipaðir þeim sem þegar eru notaðir í NXT, aflöng tæki sem þróa alvarlegt tog þökk sé innri minnkunargír.
Ef mótorinn er stíflaður er vélræn kúpling til staðar, sem byrjar að renna ef núningurinn er meiri en reiknaður, svo það er frekar erfitt að brenna mótorinn.
Það er snúningshornskynjari með eina gráðu upplausn (mótorinn segir stjórnandann í hvaða horn ás hans er snúinn) og getu til að samstilla snúning allra tengdra mótora nákvæmlega.
Þriðja, svokallaða M-servo drifið (meðalstór mótor) framleiðir þrisvar sinnum minna tog, en snúningshraði þess er næstum tvöfalt meiri.
Hvað varðar skynjara, þú þarft í raun ekki að takmarka þig við þá sem LEGO Education býður upp á (þótt þeir séu í gegnum þakið fyrir hvaða fræðsluverkefni sem er), fjöldi þriðju aðila framleiðir samhæfa og stundum frekar framandi skynjara. Firmware frumkóði og vélbúnaðarforskriftir að fullu .
Программное обеспечение
Við höfum talað mikið um vélbúnað, en í raun er það ekki það eina sem ræður virkni vélfærafræðinámskeiða. Það er tilvist sannarlega leiðandi hugbúnaðar á mörgum kerfum (Mac, PC, farsímum) og gerir LEGO MINDSTORMS Education EV3 að kjörvettvangi fyrir nám, sérstaklega milli grunnskóla og framhaldsskóla, fyrir börn á aldrinum tíu ára.
Opnunarskjár apps á iPad
Sjónræn reiknirit í innfæddum LEGO MINDSTORMS Education EV3 hugbúnaðinum er einfaldlega á hæsta stigi - á örfáum mínútum er nóg að ná tökum á helstu tegundum samskipta rökrænna blokka (breytingaskilyrði, lykkja osfrv.) og auka síðan smám saman flókið forrit. Auðvitað eru tilbúin fræðsluverkefni fyrir heilmikið af mismunandi gerðum af vélmennum og ef þú vilt geturðu fundið þúsundir áhugaverðra forrita í netsamfélögum.
Dæmi um forrit í iPad forriti
Háþróaðir notendur geta sett upp LabVIEW eða RobotC - „heilinn“ í LEGO MINDSTORMS Education EV3 er fullkomlega samhæfður þessum pakka. Því miður verður ekki hægt að flytja út gömul verkefni fyrir NXT án frekari umbreytinga.
Frá fræðslusjónarmiði er það miklu meira áhugamál . Það gerir þér kleift að geyma rafrænar minnisbækur fyrir nemendur, þökk sé þeim sem kennarinn getur metið árangur tiltekins nemanda út frá útgáfu hans af forritinu og fylgst með framförum hans. Auk þess geturðu notað ekki aðeins fræðsluefnið sem er tiltækt um borð í hugbúnaðinum (sem það eru margir af), heldur einnig búið til þitt eigið með því að nota innbyggða innihaldsritilinn.
EV3 Content Editor kennslumyndbönd
Skrifborðsútgáfan hefur einnig gagnaupptökutæki með getu til að forrita línuritssvæði eftir þröskuldsgildum. Það er, nú getur kennari auðveldlega sýnt fram á virkni nútímatækni innan snjallheimilis, til dæmis.
EV3 örtölvan mun safna gögnum frá skynjurum í rauntíma og, allt eftir bakgrunni hitastigsins, ræsir eitt eða annað líkanforrit. Þegar hitastigið er hátt kviknar á viftunni og þegar hitastigið er lágt kveikir á hitaranum. Og nemendur munu geta skráð og greina gögn og klára líkanið.
Gagnaskráning
Hreinskilni „snjallmúrsteins“ vélbúnaðarins hefur þegar gegnt hlutverki sínu: það eru aðrir valkostir sem styðja vinsælustu forritunarmálin (tugir þeirra). Í stórum dráttum er hægt að „tengja“ notkun EV3 við hvaða fræðsluverkefni sem tengist forritun, þar sem fátt er eins ánægjulegt og tækifærið til að sjá verk eigin reiknirit „í vélbúnaði“.
Margir búast við því að ásteytingarsteinninn í þessari sögu kunni að vera verðið. Reyndar, fyrir Basic settið þarftu að borga 29 rúblur, auk annarra 900 fyrir hleðslu. Þessi upphæð inniheldur þó varahluti og raftæki fyrir þægilega vinnu tveggja nemenda, auk fullgilds grunnhugbúnaðar með 2 tilbúnum kennslustundum (sem síðan í janúar 500 er algjörlega ókeypis fyrir bæði einstaklinga og stofnanir). Auðvitað getur viðbótarbúnaður og verkefnissett aukið kostnaðinn, en innan skynsamlegrar skynsemi. Svo sett fyrir 48 nemendur, þar á meðal grunn- og auðlindasett LME EV2016, hleðslutæki, hugbúnaður og , mun kosta 174. Alveg ásættanlegt til að útbúa til dæmis hring í skólanum.
Já, það er áberandi dýrara en einfaldir Arduino-líkir pallar. En tækifærin, sem og þátttökustigið, eru mun meiri. Hægt er að skipuleggja námskrána sem byggir á EV3 á öruggan hátt allan menntaskólann og víðar. Að auki, með fullnægjandi notkun á LEGO MINDSTORMS Education EV3 mun hann einfaldlega „lifa út“ nokkur einföld sett vegna vélrænna eiginleika, auðvelt að skipta um og framboð á hlutum (í mínu starfi þurfti aðeins að skipta um eina RJ-12 snúru á 10 ára- gamla NXT).
Fyrir vikið sjáum við nánast opinn uppspretta verkefni sem er stutt af risastóru fyrirtæki með öllum þeim bónusum sem krafist er í slíkum aðstæðum - langan líftíma, framboð á varahlutum og framlengingum, opinberum og áhugamannaleiðbeiningum, þróað samfélag. Mindstorms er orðið nánast staðall í vestrænum vélfærafræðitímum fyrir börn, og það væri mjög flott að sjá það almennt tekið upp í Rússlandi.
Að velja leið
Og nú að aðalatriðinu. Ólíkt WeDo 2.0 settum, er EV3 ætlað að menntaskóla, og þar með eldri börnum, sem vandamálið um að velja framtíðarstarf er alvarlegra fyrir.
Með því að nota EV3 mun hver nemandi geta sýnt virkari þá hæfileika sem voru honum eðlislægir í eðli sínu, uppeldi og menntunarferli.
Fæddur stærðfræðingur mun fylgjast náið með fjarmælingum skynjaranna, hvernig nákvæmlega fjarlægðin sem vélmennið ferðast er skráð, hvernig hornið sem það víkur um er skráð og svo framvegis.
Framtíðarsérfræðingurinn í upplýsingatækni mun auðvitað sökkva sér niður í að forrita vélmennið, greina reiknirit sem það hreyfist eftir. Og hann mun örugglega búa til sína eigin, ekki er kveðið á um í stöðluðu leiðbeiningunum.
Barn sem hefur brennandi áhuga á eðlisfræði mun geta gert sjónrænar tilraunir með hjálp vélmenni, sem betur fer eru settin ekki í neinum vandræðum með skynjara, rétt eins og barnið hefur engin vandamál með ímyndunarafl.
Þegar á heildina er litið, sama hvaða áhugamál barnið þitt hefur og hvaða viðfangsefni eru í skólanum, mun nám með MINDSTORMS EV3 settum gera því kleift að undirstrika betur og einbeita sér að þróun þess í framtíðinni.
Í lífinu
Í augnablikinu eru lausnir fyrirtækisins nú þegar í notkun af nemendum til að búa til áhugaverð verkefni, bæði sem hluti af ýmsum keppnum og til almennrar þróunar. Fjölmiðlar skrifuðu um fjölda þeirra á þessu ári.
Astrakhan skólabörn Ruslan Kazimov og Mikhail Gladyshev, með aðsetur í svæðistæknigarðinum, þróuðu vélmennahermi til að endurhæfa handaliði.
mynd - rg.ru
Áttundabekkingar eyddu tæpum tveimur mánuðum í að þróa herminn. Þeir kynntu verkefni sitt á svæðisstigi IX All-Russian samkeppni vísinda og nýsköpunarverkefna í suðurhluta sambandshéraðsins, þar sem þeir náðu öðru sæti. Í framtíðinni ætla þeir að búa til frumgerð í iðnaði - í bili bjóða verktakarnir aðeins frumgerð sem er gerð úr LEGO MINDSTORMS Education EV3 kennsluvélfærabúnaði.
Tækið afritar hreyfingarnar sem læknirinn framkvæmir - liðirnir byrja að vinna og endurheimtir þannig hreyfanleika ekki aðeins þeirra, heldur einnig vöðvahópa. Þó að tæki séu tengd í gegnum Bluetooth munu þau í framtíðinni eiga samskipti með internetinu eða Wi-Fi.
Það eru til hliðstæður slíks tækis á markaðnum, en Astrakhan tækið getur virkað samtímis með axlar-, úlnliðs- og olnbogaliðum. Þar að auki er það flytjanlegt og rafhlöðuknúið. Einnig er möguleiki á fjarstýringu, það er að sjúklingurinn getur æft án þess að fara að heiman.
Á World Robotics Olympiad 2015 (WRO 2015) var rússneska liðinu DRL frá Sankti Pétursborg veitt sérstök verðlaun fyrir sköpunargáfu frá LEGO Education (LEGO EDUCATION CREATIVITY AWARD).
Rússneska DRL teymið kynnti CaveBot verkefnið. Krakkar frá Sankti Pétursborg, undir leiðsögn Sergei Filippovs þjálfara, bjuggu til einstakan vélfærakönnuð til að uppgötva ókannuð svæði í hellum. Þróunin nær til ýmissa vísindasviða þar sem hið einstaka vélmenni gerir kleift að sinna mismunandi flóknum verkefnum.
Teymið smíðaði klifurvélmenni með ýmsum skynjurum til að greina hluti til síðari könnunar. Gögnin sem myndast er hægt að breyta í þrívíddarlíkön á tölvu.
Og 13 ára Shubham Banerjee bjó til blindraletur gert úr LEGO hlutum fyrir vísindaverkefni í skólanum. Síðar, með þátttöku fjölskyldu hans, var stofnað til að koma uppfinningunni á markað, sem fékk fjárhagslegan stuðning frá tæknifyrirtækinu Intel.
(Mynd: Marcio Jose Sanchez, AP)
Hugmyndin um að búa til prentara kom til Shubham eftir að hafa rannsakað blindraletur á netinu. Þegar nemandinn áttaði sig á því að snertiprentarar kosta $2,000 og uppúr ákvað nemandinn að búa til ódýrari útgáfu.
Fljótlega eftir uppfinninguna fóru blind börn og foreldrar þeirra að hafa samband við Shubham með einni beiðni - til að búa til ódýran blindraletursprentara og lofuðu að "kaupa hann strax úr hillunni."
Eins og þú sérð gerir notkun MINDSTORMS Education EV3 í námsferlinu nemendum kleift að nota ímyndunaraflið til hins ýtrasta, búa til fleiri og fleiri nýjar aðferðir sem ekki aðeins hjálpa til við að átta sig á hugmyndum eða sjónrænt framkvæma allar tilraunir, heldur einnig að taka ákvörðun um framtíðarstarfi sínu.
Ef þú hefur spurningar um notkun þessara lausna í fræðsluferlinu (eða um vörurnar sjálfar), skrifaðu þær í athugasemdirnar.
Heimild: www.habr.com