PX03 Mini-proiecte Arduino (senzori-motoare-automatizări) cu 30 elevi (40 ore – nete) – legate de mediu/natură

PX03 Mini-proiecte ARDUINO (senzori-motoare-automatizări) cu 30 elevi (40 ore – nete) – legate de mediu/natură

A] COD=PX03 | PM= Constantin Turmac
Bugete:  BTImp=1an > BTOre=100+80ore | BBani=4.000€ (Inv: 60%/ Ope: Δ)
     Start=01.07.2019   | DL=31.11.2019 *** Proiectul implică și voluntariat
[da ] Fișă proiect (prezenta)   Bucuresti  [da] Proiect detaliat  [da] Proiect depus – Fondul Științescu    București
Finanțare:
 [nu] are / [da] speranțe / [DA] demersuri
                        [nu] eligiblitate UE / [da] alte surse / [da] sposori interesați
Status=În lucru / Realizat parțial prin: 1) (semi-pilot / teste) de voluntari – Fundatia Snagov

B] DENUMIRE=  Introducere + lucru concret (echipe) la realizarea unor automatizari (deci si programare) + dezvoltări creative și găsire de utilizări în lumea reală
* Educatie (tip) STEM = Știință, Tehnică, Inginerie, Matematică (def:  Video: 1,2,3, 4, 5 , 6), Europe: 1

GRUP ȚINTĂ:
1) 4 grupuri de 5-8 participanti (12+ ani) care să participe net 6×6=36 ore plus: 16+ ore de studiu individual // 4×2=8+ ore de lucru în echipă. Ideal este să fie coordonati de un profesor (deci via școală) în vacanțe sau într-o suită de weekend-uri. Durata întregului program: 2-4 luni
2) la cerere: se pot face programe personalizate (și alte vârste, nr. de participanți și organizare a programului)

“Lumea” Arduino este formată din câteva milioane de utilizatori și are avantajul dezvoltării unei foarte largi de platforme – materiale – proiecte – exemple – gratuite și a unei baze extrem de largi de componente.
> În 2019, orice tânăr autodidact se poate descurca și singur daca are: 1 calculator cu port USB, o conexiune la internet (si incepe prin a-și face un cont în platforma de programare Arduino). 
> Alternative (pt. a ajunge la un nivel de compententa de a putea face si singur primele 8 mini-proiecte):
a) Singur ai nevoie de: 500+ lei pentru componente  / 750+ lei pentru scule / ≈ 600-1200 ore
b) într-un grup cu un mentor (senior): ≈ 600 lei / ≈ 100 ore
* E necesar a se forma un grup de 20+ participanti din care sa se formeze 3-5 grupuri.

# Altele (ulterioare, opționale) : Fritzing, Visual Studio Code, Arduino IoT, microcontrolere: ESP32Arduino LoRa etc.

ARDUINO Community Logo
Copii programand module Arduino
Exemplu de montaj tipic (proiect - schema - conexiuni)
Montaj practic cu Arduino

Un KIT Arduino (≈200 lei)  este recomandarea implicită pentru un începator – autodidact . Apoi să continue explorarea cu un alt KIT, în domeniul de interes. Astfel va putea aduna experiența practică necesară pentru a putea aprecia calitatea redusă a componentelor – legate de domeniul de interes. Este o etapă practică – foarte utilă.
Pentru un grup cu instructor (și care asigură o dinamică adecvată) – poate reprezenta un seminar (deci cu demo + practică) foarte interesant, util, placut și ieftin.

KIT Uno R3 Super starter
KIT Uno R3 Super starter - Continut
KIT pentru 300 de experimente
KIT pentru 300 de experimente Exemplu

Un inginer electronist – cunoaște componentele, materiale folosite, are cunoștiințe (necesare) de chimie, fizică, mecanică etc. Un programator stie cum de delimiteze si sa defineasca o problema ori nevoie, cum sa o reprezinte si sa o structureze si in final sa o codifice si sa o introduca intr-un calculator sau automat.
Tinerii participanți au nevoie de un mentor care să știe sa prezinte “componentele” de utilizat, fără a intra în prea multe detalii dar totuși cât să înțeleagă participanții și să le dea acestora ceea ce au nevoie pentru a putea explora și singuri. (vezi abordări STEM + setul “nou” de competențe și moduri de motivare a noilor generații).

>> Concret: Pornind de la “simțuri”=senzori (tipuri …), către “acțiuni”=motoare (tipuri …), ce fel ce “relații”=”circuite” (tipuri …) ar fi necesare? Cum putem să “vedem”=LED-uri (tipuri) unele “stări”? 

KIT 37 senzori pt Arduino
KIT motoare
KIT Controller + placa de montaj + conductori pt conectare
KIT LED-uri

Cam ce fel de (alte) COMPONENTE există (..)? Cum funcționează? De câte feluri sunt? Putem face un mic experiment demonstrativ? O trecere în revistă?
* Dacă facem câteva montaje simple, unde și cum se regăsesc aceste componente și ce+cum se “schimbă” dacă punem “variante” mai mici – mari – etc.?

KIT rezistoare
KIT Condensatoare ceramice
KIT potentiometri
KIT conectori

C] OBIECTIVE
c1) circa 30 de participanti (circa 4 grupe x 7) sa lucreze în echipe, să dobândească competențe legate de automatizari-programare , să poată identifica oportunități și nevoi în comunitate (rezolvabile cu noile dispozitive și tehnici), să scrie câteva propuneriinvitații concrete (pe care să le și trimită potențialilor beneficiari și poate le vor și implementa ulterior);
c2) cele specifice finanțatorului “Științescu” > + mai concret: abordări STEM + setul “nou” de competențe și moduri de motivare a noilor generații. Tinerii + un mentor care să știe sa prezinte “componentele” de utilizat, fără a intra în prea multe detalii dar totuși cât să înțeleagă participanții și să le dea acestora ceea ce au nevoie pentru a putea explora și singuri
c2) premiere: a) în Zona Snagov b) pentru școlile din Ciorogârla / Ciolpani / b1 / b2;
c3) implicare – voluntari: a) locali .. b) pe specializări (licențe, masterate etc.)
c4) participanții să ajungă la identificarea unor nevoi legate de conservarea biodiversității (monitorizare parametrii / automatizări în terarii – acvarii – iazuri – lacul Snagov etc.)

D] CONTEXT (nevoie/problemă):
d1) elevii buni (sprijiniti financiar de familie) – ajung la scolile din Bucuresti, astfel scade nivelul în Ilfov și se “pierd” multi elevi cu potențial. Aceștia ar putea fi inspirați, motivați, ajutați să se lanseze ca autodidacți prin scurte inițieri (dar relevante) – de tipul prezentului proiect;
d2) elevii nu-și mai vâd un loc în societate. Și pentru că nu mai “văd” legăturile dintre școala (tradițională), nevoile – oportunitățile din societate, de unde si cum sa inceapa sa faca ceva concret, folositor si mai ales cu viitor;
d3) în Ilfov (+ România) – există prea puține locuri – persoane – specialiști care să și poată/dorească să se implice în inițierea unor grupuri de tineri;

E] PRINCIPALELE ACTIVITĂȚI / Agendă:
1] INFO: formare grupuri din participanți interesați – motivați (cu coordonator implicat). Și asigurarea finanțării necesare (depinde de nr. de elevi participanți și nivelul de competență final – dorit). În prezent, încercăm (și) prin Fondul Stiintescu;
2) Suită de 5-6 întâlniri cu durate de circa 6 ore (se va lucra în grupuri de 5-8 participanți).  Recomandăm circa 30-40 de ore de lucru “față-în-față” – timp de o săptămână în vacanța de vară ori pe durată a circa 2 luni – în zile de weekend. Vor exista teme intermediare individuale și în grup: lecturi / filme). 
3) Întalnirile se pot face la sediul Fundatiei Snagov sau în orice alt spațiu adecvat (gen sală de curs cu minim 20mp/grup). Trebuie asigurat transportul și cel putin o gustare pentru participanți și/sau cutiile cu “laboratorul” necesar.
4) Se vor parcurge următoarele etape (principale):
4a) Introducere + tur demonstrativ “universul” nevoilor de automatizari din jurul nostru versus “universul Arduino”
4b) prezentarea unui KIT Arduino si a unui prim set de 3 “montaje” (pt. a exemplifica” cam cum se “abordează”.
4c) prezentarea unor “componente” utilizate in montajele Arduino si apoi regasirea acestora in cateva montaje + discutii legate de “variatia” (parametrilor) acestora
4d) suita de demonstratii legate de programare. Se explica pe cateva exemple, semnificatia fiecarei “comenzi” si vom “trasa” (urmari) efectele fiecareia;
4e) participantii fac o suita de montaje (simple) + programarea aferenta. Vom insista pe intelegerea atat fizica cat si de (logica de) programare. Si apoi si pe impactul unor diferite modificari (fizice cat si de programare).
Aici un rol deosebit il are experimentarea, joaca, adaugiri – eliminari – variatii etc. si mai ales discutiile in grupuri despre toate acestea
4f) (cu grupurile) Sesiuni de Q&A / de Wish List / de tipuri de utilizari – propuse de ei / de tipuri de nevoi identificare si pe care ar dori sa afle daca si cum s-ar putea realiza prin Arduino. Brain Storming + writing (pe bilelete). Apoi instructorul pregateste prezentarea unor noi componente si avansam prin facilitare si explorare. Doritorii (ca grupuri) vor fi incurajati sa faca “ore suplimentare”.
4g) Teme de “proiectare” + programare – primite de la organizatori.
4h) Discuții despre potențial (posibilități) și limitări.
4i) Suite de exerciții de imaginație și implementare: “Cum am putea să …?”
4j) Participanții trebuie să găsească utilizări pentru diferite componente/mecanisme
kh) Fiecare echipă va trimite cel puțin 2 propuneri concrete (ex: automatizare) în comunitate

F] REZULTATE / Livrabile / Beneficii (propuse prin proiect):

f1) competențe individuale: să poată explica modul de funcționare a principalelor componente electronice și mecanice / să poată face montaje dupa un proiect primit si sa compileze si incarce programele / să înțeleagă și să poată face programări similare (chiar si copy & paste cu ajustari ) dar utilizând o structură logică / să învețe cum să structureze – modeleze procese – activități / să își formeze obiceiul conștient de a regăsi în societate nevoi și probleme care pot fi îmbunatățite cu roboți – automatizări;
f2) competente sociale: (cel puțin conștientizare – awareness în urma punerii în discuție a unui caz – exemplu, legat de): lucrul în echipă / recunoașterea unor stări emoționale / recunoașterea unor competențe și merite / identificarea unor probleme de dinamică de grup / rezolvarea problemelor în mod creativ – constructiv / profeții auto-îndeplinite;
f3) finalizarea (per echipă) a cel puțin a unui montaj – automatizare pentru care vor putea descrie comenzile din program si il vor compila si incarca in dispozitiv;
f4) identificarea a cel puțin unei  utilizări potențiale pentru fiecare componentă mecanică și electonică (principală);
f4) identificarea a cel puțin 2 nevoi – oportunități din comunitate/societate;
f5) formularea (scrisă și în echipă) a unor propuneri concrete de îmbunătățire pentru cel puțin o nevoie – oportunitate din comunitate și transmiterea acesteia; 
f6) funcție de modul de finanțare/sponsorizare (contractele de parteneriat etc.) – parte din kit-urile (componentele) proiectului, pot fi date echipelor (ex: premiere) cu niște condiții (ex: să facă un proiect util care să ajungă apreciat public / să învețe pe alții ceea ce au învățat ei etc.)

G] REALIZĂRI / (Status Report)= Proiect în lucru -> Vezi prototip (machetă):
g1) Album foto: de pe parcursul proiectului / cu realizările și propunerile de îmbunătățiri;
g3) conceperea unei noi editii imbunatatite prin feedback-ul si experienta acumulată;

H] RESURSE=
h1) TIMP -> Competența (Constantin Turmac: concepe proiectul / caută finanțări / caută participanți + adulți coordonatori + voluntari / promovează proiectul / rol de project manager etc.)
h2) câte 1 instructor – supervizor de echipă (maxim 4). Aceștia trebuie să se întâlnească, pregătească, organizeze (similar), să aloce un timp dublu decât cel net al întâlnirilor cu participanții. Deci trebuie plătiți pt. a putea fi responsabilizați și astfel să garanteze calitatea necesară;

h2) MATERIALE -> 
> laborator (letcon, aparat de masura, generator, KIT-uri de componente si organizatoare – cutii aferente etc.) (circa 2.500 Euro). Un set de consumabile specifice și generale pt. nevoile unui grup de circa 30 participanti (circa 1000 Euro). Logistica (sala etc.) + onorariul coordonatorului (discutabil). Dar și dotare suport (notebook-uri, TV-LCD, conectică etc.)
> asigurarea / finanțarea: transport (cel puțin benzina). Mâncarea pentru participanți + instructori + voluntari.

I] PROMOVARE / Vizibilitate
i1) în Facebook + Instagram / în pagina de site www.FundatiaSnagov.ro /
i2) forme: poze / scurte secvente filmate / in final un film de 3-6 minute;
i3) prezentare (ex: în cort) cu ocazia unui eveniment public (cel puțin zonal)

J] SPONSORI:
j1) Fondul Științescu (circa 8-9000 lei) + Fundatia Snagov (voluntariat + în natură) + alți sponsori (via participanți – școli / părinți etc.)
Notă: estimarea costurilor (fără sponsorizări) este de minim 500 lei/participant.

+++  Legendă:
PM= Project Manager: adică responsabilul cu derularea proiectului
BT=   buget de ore : numărul de ore estimate ca necesare, pentru a termina cu bine proiectul, în ipoteza în care sunt asigurare resursele umane (cu competențele menționate) și cele materiale (sau banii cu care acestea vor fi achiziționate)
Status= Status Report : adică prezentarea succintă a situației curente de derulare a proiectului în cauză
Start= Data de Start : cea mai probabil (viitoare) data la care ar putea începe (sau s-a reprogramat) începerea derulării proiectului
DL= Dead Line : Data la care proiectul trebuie (obligatoriu) să se termine
xyz = link-uri ori detalii care necesită (re)actualizare / (re)considerare

### Dacă te interesează acest proiect (chiar în forme modificate) – contactează-ne să găsim o modalitate de colaborare.

0Shares

Ajutați cu un comentariu / Leave a Reply: