Seit langem kämpfen wir mit der Aufgabe, eine einfache, kostengünstige, plattformunabhängige, zuverlässige und stabile Strategie Kratzer und Arduino zu integrieren, so, dass man Null verwenden, um die Grundsätze und die Programmierung von mobilen Robotern (darunter Autos und Wanderer) Lehren Mitte schulpflichtigen Kindern.
Für diese Strategie stellen wir folgenden Anforderungen:
- Basieren auf offenen und freien Plattformen oder am wenigsten Plattformen ohne Aufpreis mit einer umfangreichen und zuverlässigen Entwickler-Community;
- Führen Sie mindestens auf Linux und bevorzugt auf PC X86 und Raspberry Pi;
- Unterstützung erweiterbar, State-Of-The-Art Kratzer Dialekte wie MIT Scratch 2 und SNAP!;
- Unterstützen Sie die drahtlose Kommunikation mit low-cost Robotik/Physical Computing Plattformen wie Arduino über eine kostengünstige drahtlose Kommunikationskanal wie Bluetooth, ohne Mitteilung Marmelade in einem Klassenzimmer mit mindestens 15 verschiedene Gruppen auf der gleichen Zeit an verschiedenen Projekten mit mindestens 15 verschiedenen Computern arbeiten zuverlässig verwendbar;
- Sein, stabil und zuverlässig genug, um in Familie Programmierung Workshops und Klassen der Mittelschule Robotik eingesetzt werden zu können;
- Werden Sie einfach genug, um durch Lehrer mit wenig Hintergrundwissen in Computing gemeistert werden.
Die Antwort auf diese Quest scheint einfach zu sein: "nehmen Sie einen Computer mit einem Kratzer 2.0 oder SNAP! Installation, herunterladen und installieren eines verschiedenen Kratzer auf Arduino-Schnittstellen, die über das Internet verfügbar sind einen Arduino mit Firmata nehmen, halten Sie ein Bluetooth-Modul oben drauf und Zack!, du läufst!"
Als wir anfingen, versuchen, vor mehr als einem Jahr, wir entdeckten bald, dass auch wenn der Großteil der benötigten Informationen mehr oder weniger über das Internet verfügbar ist, befinden sich die meisten Hindernisse im Detail: manchmal eine kratzen 2.0 Offline Installation auf Linux gelang es, manchmal nicht; Bluetooth-Kommunikation weigerte sich hartnäckig, arbeiten für ein Modul und wie von Zauberhand, arbeitete plötzlich mit einem anderen Modul mit genau die gleichen Spezifikationen und so weiter.
Also beschlossen wir, wissenschaftlich und auf den Boden der einzelnen Probleme gehen, denen wir begegnet, zu verstehen und zu lösen, und produzieren eine Reihe von Tutorials, die sind einfach und klar genug für die Schullehrer mit Hintergrundinformationen Computing oder der Technologie-interessierte Eltern, die Lehre von Visual-Programmierung-basierte Robotik oder Physical Computing zu Kindern mit offenen Plattformen starten will.
Wir kamen mit 4 Tutorials, die alle wichtigen Probleme angreifen, denen, die wir begegnet. Diese Tutorials nicht nur beschreiben, was genau zu tun ist und warum wir auch diskutieren, wenn Sie alle Schritte zu tun haben und wenn Sie einige weglassen können. Wir erklären außerdem, in einer einfachen Sprache, warum etwas so und nicht anders getan werden muss.
Hier sind sie:
- Wie installiere ich MIT Scratch 2 Offline-Editor unter Linux
- Wie installiere ich die Kratzer/Arduino-Kommunikation
- Gewusst wie: konfigurieren Sie Ihr Bluetooth-Modul für die Kommunikation zwischen Null und Arduino
- Mobile Roboter mit Scratch: Vorbereitung Ihre Linux-PC, Arduino und Kratzer zu kommunizieren drahtlos über Bluetooth
Möchten Sie sehen, was wir tun, haben wir einen Blog, wo setzen wir einige der Experimente, die sich aus dieser Arbeit ergeben sind. Die Beiträge sind in portugiesischer Sprache, aber sie sind voll von Bildern und Videos, die für sich sprechen.
Im folgenden sind zwei Beispiele für Beiträge von Scratch-driven mobile Roboter. Wir bauten die meisten von ihnen mit low-cost Kunststoff Gebäude-Kits mit großen Schrauben. Die Idee war Test Baustoffe, könnte im Unterricht eingesetzt werden und das könnte leicht gehandhabt werden, und schnell durch die Kinder, um sie zu tun ein wenig Engineering und bauen die ganze Modelle selbst während des Unterrichts (anstelle von Ready-to-Run-Robotik-Plattformen mit niedrigen erzieherische Wirkung) zu ermöglichen. Wir mit verschiedenen Kits erhältlich bei eBay begann und endete mit Baustoff speziell für Schulen genannt ATTO Educacionalproduziert:
Die Absicht dieses Blogs ist es, Ideen für Projekte zu sammeln, die in Zusammenhang mit einer Robotik-Kurs oder Workshop für Kinder nützlich sein können. Wir erwarten bald die vielversprechendsten Projekte in dieser Kategorie validiert mit ihnen und auf unserer Website.
Die Datenverarbeitung auf Initiative der Schule
Im Rahmen unserer Computing auf Initiative der Schule (http://www.computacaonaescola.ufsc.br) führen wir Familie Workshops entweder als Teil der Schulprogramme oder unabhängig. Die Workshops richten sich an Kinder (6-14 Jahre) in Begleitung eines Elternteils (oder jede Art von erwachsenes Familienmitglied oder Freund).
Während die Teilnehmer des Workshops erfahren Sie, wie ein kleines Projekt in neu zu implementieren. Wir wählen Projekte wo lernen, wie man Programm beinhaltet einfache Bewegung sieht Befehle sowie Ereignisse, Bedingungen und Schleifen mit auch Fernerkundung Befehle und Operatoren. Beim unterrichten, Programm präsentieren wir auch grundlegende Computerkonzepte wie ein Verständnis der algorithmischen Problemlösung (Problemstellung, Umsetzung und Testzyklus), Mitarbeit in Form von Paarprogrammierung sowie die Erkenntnis, dass ein Computerprogramm ist eine Reihe von Anleitungen, ausgelebt werden.
Wir entwickeln auch Unterrichtseinheiten für den Unterricht computing Schulprogramme. Derzeit entwickeln wir ein interdisziplinäres Kratzer Spiel 12-Stunden Programmiergerät für Grundschulen und eine 24-Stunden-Einheit auf physische computing mit kratz- und eine Low-Budget-Arduino-Kit für Mittelschulen.
C. Gresse von Wangenheim, A. von Wangenheim. Spieleprogrammierung in Familie Workshops unterrichten . IEEE Computer Magazin, 47(8), August 2014. Auch erhältlich bei [ResearchGate].
