Kõik kursused

Päevalaager – robootika ja rohetehnoloogia

Viiepäevane laager, kus ehitatakse välitingimustesse keskkonnaandmete mõõtejaam, lahendatakse robootikaülesanne – liikuv robot andurite ja täitemehhanismidega keskkonnaülesandes – ning katsetatakse taastuvenergia lahendusi. Lõpeb meeskondliku robootikavõistlusega ja mõõtejaamade andmete analüüsiga.

Keelemudeli kood ja väited kontrollitakse päris seadme, mõõtmise ja katsega; võistluse koht hindamist ei mõjuta.

kursuse üldandmed
kursus:Päevalaager – robootika ja rohetehnoloogia
suunamoodul:Inseneeria ja tehisintellekt · G2 · 3. kursus
maht:5 päeva (35 akadeemilist tundi)
eeltingimus:G2 kursus „Andmete kogumine ja analüüs“
praktikat:5 päeva 5-st – ehitus, robotid, välitöö, võistlus
hindamine:arvestatud / mittearvestatud
0päeva35 akadeemilist tundi
0mõõtejaam loodusespäris andmed pilvetabelisse
0päeva praktilise tööga5-st · ehitus, robotid, välitöö, võistlus
0robootikavõistlusmeeskondlik, koos partneritega

Kursuse teemad

MõõtejaamAutonoomne toideKalibreerimineRobootikaAndurid ja täitemehhanismidObjektide tuvastaminePäikese- ja tuuleenergiaKasutegurRingmajandusÕppekäikVõistlus
Kursus

Ehita → mõõda → programmeeri → võistle

Esimesel päeval ehitatakse mõõtejaam – mikrokontroller, andurid, autonoomne toide, andmed pilvetabelisse –, paigaldatakse loodusesse ja kalibreeritakse võrdlusmõõtmisega. Teine päev on robootika: liikuv robot andurite ja täitemehhanismidega lahendab keskkonnaülesande (objektide tuvastamine, ala kaardistamine). Kolmas päev on rohetehnoloogia ja ringmajandus päikese- ja tuuleenergia katsetega, neljandal käiakse taastuvenergia objektil või keskkonnaseire asutuses ja tehakse välitöö, viiendal toimub meeskondlik robootikavõistlus ja kogutud andmete analüüs kooli tehisintellekti labori kohaliku keelemudeliga.

MÕÕTEJAAM · VÄLI

Päris andmed loodusest

Mikrokontroller, andurid, autonoomne toide ja niiskuskindel karp; paigaldus looduses, kalibreerimine võrdlusmõõtmisega, andmed pilvetabelisse. Nädala lõpus analüüs koos mõõtemääramatusega.

  • Andurid
  • Toide
  • Pilvetabel
ROBOOTIKA · ÜLESANNE

Liikuv robot keskkonnaülesandes

Roboti ehitus ja programmeerimine: mootorid, andurid, täitemehhanismid; keskkonnaülesanne – objektide tuvastamine ja ala kaardistamine. Keelemudeli pakutud kood kontrollitakse päris robotil; võistlus laagri lõpus.

  • Robot
  • Andurid
  • Kaardistamine
ENERGIA · KASUTEGUR

Taastuvenergia katsed

Päikese- ja tuuleenergia katsekomplektid, toodangu ja kasuteguri mõõtmine elektrimõõteriistadega, ringmajanduse põhimõtted; teadmiste kontroll mõõtmisest, energiast ja ohutusest.

  • Päike
  • Tuul
  • Kasutegur
Ülesehitus

Laagri viis päeva

Viis päeva järjest: mõõtejaama ehitus ja paigaldus, robootikapäev, rohetehnoloogia ja teadmiste kontroll, õppekäik ja välitöö, robootikavõistlus ja andmete analüüs. Välitööd, robotid ja mõõtejaamad jäädvustatakse pildis ja videos. Päevade ülesanded, tehisintellekti tugi ja mõttepäevik avanevad pärast sisselogimist.

Lõiming: statistika ja protsentarvutus (matemaatika), uurimistööde alused (teaduslik meetod samblike välitöös).

Kava on arendusjärgus – seda täpsustatakse piloteerimise käigus ja see valmib lõplikult 2028. aasta lõpuks.

1.päev

Mõõtejaama ehitamine (mikrokontroller, andurid, autonoomne toide, andmed pilvetabelisse), paigaldamine looduses ja kalibreerimine võrdlusmõõtmisega.

2.päev

Robootikapäev: liikuva roboti ehitus ja programmeerimine (mootorid, andurid, täitemehhanismid); keskkonnaülesanne – objektide tuvastamine ja ala kaardistamine; keelemudeli pakutud koodi kontroll päris robotil.

3.päev

Rohetehnoloogia ja ringmajandus: päikese- ja tuuleenergia katsed, toodangu ja kasuteguri mõõtmine; teadmiste kontroll (mõõtmine, energia, ohutus).

4.päev

Õppekäik taastuvenergia objektile või keskkonnaseire asutusse; välitöö – õhupuhtuse kaardistamine samblike järgi (andmetabel, kaart, drooni seirepildid alast) teadusliku meetodi harjutusena.

5.päev

Meeskondlik robootikavõistlus; mõõtejaamade ja välitöö andmete analüüs kooli tehisintellekti labori kohaliku keelemudeliga, esitlus žüriile koos kontrolliprotokolliga; kokkuvõte ja refleksioon.

Õpitulemused

Kursuse läbinud õpilane

Viis õpitulemust kahes rühmas: mõõtmine ja robootika ning tehisintellekt ja kontroll.

G2 · Päevalaager – robootika ja rohetehnoloogia

01Mõõtmine ja robootika

  • ehitab ja paigaldab välitingimustesse mõõtejaama ning kogub päris andmeid;
  • esitab keskkonnaandmete analüüsi tulemuse koos mõõtemääramatuse hinnanguga;
  • ehitab ja programmeerib liikuva roboti andurite ja täitemehhanismidega keskkonnaülesande lahendamiseks;
  • mõõdab ja võrdleb taastuvenergia lahenduste toodangut ja kasutegurit;

02Tehisintellekt ja kontroll

  • kontrollib keelemudeli koodi ja väiteid päris seadme, mõõtmise ja katsega.
Pedagoogilised põhimõtted

Neli põhimõtet

Õppimine algab õpilase enda mõtlemisest, tehisintellekt on abiline ja iga selle väljund saab kontrolli. Usutavus ei ole tõesus – arvutus võib olla korrektne, aga järeldus vale.

Õppijakeskne lähenemine

  • Mõtlemisaeg enne SKM-i – keelemudel ei anna vastuseid enne, kui õpilane on ise püüdnud probleemi lahendada.
  • Vigade väärtustamine – eksimused on õppimise loomulik osa; vead dokumenteeritakse ja analüüsitakse.
  • Aeglane ja sügav õppimine – pigem vähem teemasid põhjalikult kui palju pinnapealselt.
  • Õpitu ülekanne – iga teema juures küsitakse, kus veel võiks õpitut kasutada.

SKM kui Sokrates, mitte oraakel

  • SKM selgitab ja küsib – keelemudel toetab õppimist küsimuste ja selgitustega, mitte valmis vastustega; mõnes harjutuses seatakse SKM küsivasse režiimi.
  • Mitme mudeli paralleelkasutus – vähemalt kaks keelemudelit, vastuste võrdlus.
  • Õpilane seletab SKM-ile – mõiste selgitamine keelemudelile nii, et see saaks aru ja annaks tagasisidet.

Kontrolli enne usaldamist

  • Kontroll igas tunnis – tehisintellekti väljundit kontrollitakse arvutuse, mõõtmise, katse, simulatsiooni või ametliku allika abil.
  • Infoallikas ja soovitaja on eri rollid – soovitusi hinnatakse kokkulepitud kriteeriumide (sobivus, ohutus, kulu, teostatavus) alusel.
  • Usutavus ei ole tõesus – veenev vorm ei ütle midagi sisu õigsuse kohta.

Mõttepäevik

  • Iga õpilane peab mõttepäevikut – üks sissekanne tunni kohta: vastus tunni küsimusele, kus tehisintellekt eksis ja kuidas seda kontrolliti, mis jäi arusaamatuks.
  • Püsiküsimus igas tunnis: „Kus keelemudel täna eksis ja kuidas ma selle tuvastasin?“
Hindamine

Arvestatud / mittearvestatud

Kursus on mitteeristava hindamisega. Hinnatakse protsessi, pingutust ja arengut, mitte üksnes lõpptulemust. Vihjete, juhendite ja keelemudeli kasutamine ei mõjuta hindamist – ka tehisintellekti vea leidmine ja dokumenteerimine on väärtuslik õpitulemus.

ARVESTUSE TINGIMUSED
  1. Osalus vähemalt neljal päeval viiest – puudumisel iseseisev ülesanne.
  2. Kõik praktilised tööd esitatud – mõõtejaam töötab ja saadab andmeid, robot lahendab keskkonnaülesande, energiakatsed mõõdetud.
  3. Teadmiste kontroll (3. päev) sooritatud – mõõtmine, energia, ohutus.
  4. Mõttepäevik – üks sissekanne päeva kohta.
  5. Meeskonna lahendus esitatud ja esitletud – koos kontrolliprotokolliga; võistluse koht hindamist ei mõjuta.
Mittearvestatud töö parandatakse õpetaja määratud tähtajaks
MÕTTEPÄEVIKU SISSEKANNE
  1. Päeva küsimus – üks küsimus päeva kohta; vastus oma sõnadega
  2. Kus keelemudel täna eksis ja kuidas ma seda tuvastasin? – ka „viga ei leitud“ on tulemus, kui kontroll tehti
  3. Mis jäi arusaamatuks? – küsimused järgmiseks päevaks
VÕISTLUS JA ANALÜÜS

Robootikavõistluse lahendus ja mõõtejaama andmete analüüs

Meeskondlik robot võistlusel ja nädala jooksul mõõtejaamast kogutud andmete analüüs kooli tehisintellekti labori kohaliku keelemudeliga: tulemus koos mõõtemääramatuse hinnanguga, esitlus žüriile ja kontrolliprotokoll iga keelemudeli abi kohta. Iga liikme panust hinnatakse eraldi; võistluse koht hindamist ei mõjuta.

Praktilised töödMõõtejaam paigaldatud ja kalibreeritud, andmed pilvetabelis; robot lahendab keskkonnaülesande päris seadmel; energiakatsete toodang ja kasutegur mõõdetud.
Teadmiste kontrollMõõtmine, energia ja ohutus; keelemudel on lubatud, iga abi kontrollitakse.
MõttepäevikÜks sissekanne päeva kohta: päeva küsimus, keelemudeli viga ja selle tuvastamine, mis jäi arusaamatuks.
TagasisideSuuline tagasiside laagris, žürii tagasiside võistlusel, kirjalik mõttepäevikule.
Vahendid

Mida kursusel kasutatakse

Vahendid on kirjeldatud liigi, mitte toote kaupa – kool valib konkreetsed seadmed ja keskkonnad ise.

Robootikakomplektid: mootorid, andurid, täitemehhanismid
Traadita võrgu toega mikrokontrollerid
Autonoomne toide ja niiskuskindlad karbid
Taastuvenergia katsekomplektid
Elektrimõõteriistad
Pilvetabel
Vähemalt kaks suurt keelemudelit
Kooli tehisintellekti labor (arvutikomplekt kohaliku keelemudeliga) andmete analüüsiks laagri lõpus
Õppekäik ja töötoad koostöös partnerkoolide ja asutustega

Sisselogimine

Kursuse rakendus avaneb sisselogimisel – valmimisel

Kooli Microsofti kontoga. Õpilane valib päeva, lahendab ülesandeid tehisintellekti toe ja soovitustega ning täidab mõttepäevikut. Õpetaja näeb ja muudab päevade ülesandeid ja kirjeldusi otse brauseris.

Avalik osa – kava, ülesehitus, õpitulemused ja hindamine – on loetav ilma sisselogimiseta.

Õpilasele

Päeva ülesanded, tehisintellekti vihjed ja kontroll, mõttepäevik – näed ainult oma vastuseid

Õpetajale

Ülesannete ja päevakirjelduste muutmine, õpilaste vastuste ja päevikute ülevaade

Kõik kursused

saaremaa.edu.ee/iti