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教育解决方案乐高教育。你的孩子长大了什么



世界上所有国家都在为学生实施各种技能发展计划。在各个教育部门的肠子里，他们越来越多地考虑如何教育能够生活在现代技术世界中的学生，发展他们在迅速变化的21世纪所需要的普遍知识和技能。微软，英特尔，谷歌，IBM，乐高集团等大型公司正在为学校和青年技术人员的“圈子”开发教育计划，以为该主题的普及做出重大贡献。高级教师和大学教授从他们的课程中学习，并在班级中包括相关的发展。但是，在连接政府机构之前，所有这些活动都是不平衡和自发进行的。

在与国家教育系统协调，出现针对教师的专业课程，在学校开设班级（从小学年级开始）之后，该过程变得更加结构化。例如，这种方式就是乐高教育（Lego Education）-在包括俄罗斯在内的世界各地的教育机构中都采用了机器人技术和编程集成培训的概念。

公司使命


乐高集团的使命是激发和发展明天的“建设者”。乐高教育以不同的方式看待其使命：我们创建并实施教育解决方案，不仅可以帮助学生在学习中取得成功，而且可以在他们的未来生活中取得成功。另一方面，我们了解到老师有责任讲授具有特定的，可衡量的结果的某些知识，并且乐高教育的解决方案当然会考虑这些要求。

有趣的事实
  • LEGO «LEG» «GODT», “ ”.
  • LEGO Group LEGO 28 1958 . LEGO System ( LEGO) , .
  • LEGO DUPLO LEGO , . .
  • , 86 LEGO!
  • 2012 45,7 LEGO 5,2 .
  • LEGO Group – , .
  • 2012 LEGO , , 18 .
  • , 40 LEGO.
  • 1978 . 4 LEGO, !
  • LEGO.
  • LEGO MINDSTORMS Education 1998 LEGO Group MIT ( ), . 2006 2013 .



WeDo 2.0


乐高教育的WeDo 2.0 套件不仅可以让小学生学习学校课程中的主题，而且可以一点一点地确定将来对自己有什么兴趣。

让我们更详细地介绍布景本身及其功能。

容器

WeDo 2.0套件在塑料容器中交付，由于尺寸允许，可以方便地在其中存储套件详细信息本身以及由此组装的机器人和模型。该容器坚固耐用，可防止其频繁使用和定期掉落。您可以使用上部隔室来存放小零件。





假定孩子将能够从基本组中组装可编程的全地形车，因此没有轮子就不可能做到。



该套件本身包含：

  • 用于组装所需设计的机器人和机械的许多零件（280件），仅受孩子（或帮助他的父母的）想象力的限制；
  • 套装的“大脑”-传感器和电机的特殊控制单元SmartHub WeDo 2.0；
  • 实际上是传感器（运动和距离，陀螺仪）和小型电动机；
  • 用于将传感器和电动机连接到控制单元的电缆。




让我们从最主要的事情开始。从这套大脑。

SmartHub




他是SmartHub WeDo 2.0。这个简单的砖块封装了未来机器人的所有想法，欲望，秘密和可能性。在可用控件中，只有绿色按钮可以打开蓝牙配对模式。该控制单元没有任何显示，与哥哥LEGO MINDSTORMS Education EV3不同，因此您只能使用装有已安装软件（iOS，Android，Windows 7，Windows 8.1，Windows 10，OS X）的平板电脑或计算机对其进行编程。照片中可以看到的输入是用于连接传感器和电动机的。



SmartHub还通过低功耗蓝牙（BT 4.0和更高版本）连接到PC。它由两节普通的手指型电池（AA）或一块特殊的电池（另售）供电。

开启配对模式后，您将有10秒钟的时间，以便平板电脑或PC检测到控制单元并成功连接到该控制单元。

该软件本身非常友好，实际上是一个框图设计器。在应用程序的主页上，您可以立即看到易于理解的动画，该动画讲述了软件本身的功能，其接口，并详细描述了算法的编译过程。老师的所有必要背景信息都放在一个单独的按钮上，项目经理占据了一半的屏幕，使您可以查看当前屏幕或创建一个新屏幕。



要开始创建，您需要创建一个新项目。之后，编程窗口将打开。在这里-年轻程序员的第一步！要创建控制机器人的程序，您需要创建正确的流程图序列，即程序。流程图的每个元素均由相应动作的图标指示，因此，即使是儿童，也可以迅速理解应该以什么顺序排列积木，以便从其机器人那里获得必要的活动。



也许孩子会对机器人的编程过程，算法分析和流程图研究着迷，这要归功于机器人执行某些动作以及创建自己的算法和程序。这个孩子很可能已经成熟了，就可以走上编程的道路，全世界将会看到另一个优秀的编码器，从小就对这个领域感兴趣。

也许对于一个孩子来说，从零件中收集机器人的过程会更加有趣，他会选择这条道路-设计，创造满足新时代需求的新材料。顺便说一句，对团队进行编程和组建的重要性也很重要-孩子们将能够分配角色和责任，之后每个人将开始为自己的任务而努力，以实现一个共同的目标，从而增加他们在特定领域的专业知识。请注意，建议将WeDo 2.0套件用于两个孩子。

传感器和马达


陀螺仪（倾斜传感器）。牢固地固定在结构上，可让您跟踪空间中的位置。另外，借助它，您可以对以下形式的行为进行编程：“当向左旋转45度时，关闭电动机并停止移动”或“在触摸传感器后的一分钟内，开始移动”。这样的团队尤其受到猫主人的赞赏。

运动传感器。它可以检测到物体在大约15厘米半径范围内的运动，并确定到这些物体的距离。

平均引擎是WeDo 2.0。实际上，如果没有此元素，则机器人或机器的任何运动都会出现问题。



传感器和电动机在外壳上有用于安装标准零件的底座，因此将它们相互安装或组装设计非常简单。它们使用随附的电缆连接到SmartHub。

请注意，SmartHub只有两个输入，因此您可以同时使用1个传感器和1个电动机，或者两个传感器（并欣赏死掉的机器人）。

由于SmartHub没有屏幕，因此对于机器人本身的编程，您需要PC或平板电脑。市场上存在适用于iOS和Android智能手机的WeDo 2.0程序版本，但制造商已合理设置了屏幕尺寸的限制。例如，该应用程序拒绝安装在Samsung Galaxy S7或iPhone 5S上，但已成功安装在iPad mini 2上。启动该应用程序后，您将了解原因。因为如果您仍然可以在平板电脑上编写包含机器人操作的流程图，那么在电话上将更加困难。



该软件非常简单直观，流程图中的每个元素都包含机器人的特定动作（移动，站立，等待条件，等待传感器的读数等），并由一个非常明显的图标标记。用视觉术语表示，程序本身是流程图的元素链。

将平板电脑与SmartHub配对后，您可以将创建的程序快速加载到机器人的内存中并开始执行。





如果我们在谈论一所基础学校，那么就需要更加重视教育元素，而WeDo 2.0的哥哥-LEGO MINDSTORMS Education EV3-也开始发挥作用。

像WeDo 2.0一样，它装在一个坚固的塑料容器中。



让我们再次从大脑开始。

LEGO MINDSTORMS教育版EV3微型计算机


如您所见，它看起来比SmartHub WeDo严重得多。



这里有一个屏幕，您不仅可以在需要时（或在机器人执行某些命令时）显示各种图像，还可以在不连接PC或移动设备的情况下对其进行编程。也就是说，只需使用六个物理按钮-菜单导航就非常直观，可以通过创建一系列流程图来完成编程，每个流程图都可以组成并存储在设备的内存中。

屏幕为黑白，无背光。

微型计算机本身可以确定连接时的传感器或电动机的类型，可以播放声音（有内置扬声器），图像并具有两个可以控制的内置LED（它们还可以显示电池的当前状态）。

说到营养。

要工作，您将需要6指电池（AA）或套件中随附的2200mAh专用电池。





微型计算机可以通过电缆（miniUSB-USB）或通过WiFi或蓝牙连接到PC，这对任何人都更加方便。



照片中的DCBA（实际上是A B C D）显示了电动机的输入，其中有三个，连接器的数量很多，因为您可以通过不同的方式连接这些电动机，并且在某些情况下，您的机器人设计允许您将轮式电动机连接到B和C，但是您只能将伺服电机连接到A，因为例如D被某些部件阻塞。



1-2-3-4-分别是用于连接传感器的输入（一组5个）。细心的读者会注意到，将所有传感器从设备立即连接到微型计算机将失败，很难用数学来争论。



USB连接器和microSD插槽（您可以在卡上编写很多训练程序，并通过内置的文件管理器从不同的微型计算机运行它们，看上去并不比在文件夹中找到音乐曲目并启动它要复杂得多）。您还可以通过所有可用的传感器在卡上实时编写遥测数据-例如，在野外实验期间，您会收集到某种大数据。

按下中键可以打开微型计算机，通过“返回”按钮或设置中设置的超时来关闭微型计算机。

马达和传感器




大型伺服电机。在一套-两件。车轮旋转的理想之选，但同样，使用限制器只是一个幻想。好吧，更常识和对材料的抵抗力。内置的旋转传感器使微型计算机能够以1度的精度对它们进行转弯遥测。



中型伺服电机包括一个。它与大型包装仅在外观，尺寸和数量方面有所不同。



陀螺仪传感器。测量并以度为单位将转速传输到微计算机。它只能在一个物理平面上工作（可选）。



触摸传感器（一组两个）。它可以记录三种不同的状态：无点击，按下，点击（完全按下到最后并释放点击）。能够计算点击次数。通过物理接触帮助确定障碍物的存在。



超声波传感器尽管它看起来像眼睛，但实际上它是机器人的声纳（实际上是在取代他的眼睛）。测量到机器人运动路径中与物体的距离和物体的存在。帮助快速移动的机器人注意到障碍物并在距障碍物一定距离处停下来。或者绕过她。



色彩感应器使用LED，它可以识别某种颜色的物体，从而可以对机器人进行编程，例如，如下所示：“沿着绿色表面向前行驶，进入黄色区域时向右转，降低红色区域的速度，如果房间内没有灯光，则停止” 。传感器还可以区分光线水平，反射光和环境光。



该套件的说明附有LEGO的最佳传统-一切都很简单明了，如果怀疑用户很难找到特定零件-它会以原尺寸复制，只是附上它并进行比较-是否在寻找它。当然，本文的说明会建议一种特定模型的装配图（它将快速了解套件的所有功能，了解传感器的原理和应用）。另外，软件中还有其他说明和课程。

但是由于这是LEGO MINDSTORMS，因此可能模型的总数仅受孩子的想象力的限制。



此外，这些指令还描述了可直接从微型计算机执行的某些操作的流程图。

如您所见，组装机器人的设计或控制没有什么超级复杂的；学生可以很快地解决。

顺便说一句，值得一提的是，这类机器人设计人员只能帮助具有技术心智的孩子确定职业。

一个绝对的人文科学的孩子将能够提出主要的东西-创建这个或那个机器人的目标。为什么机器人要去某个地方？为他绘制或添加一个迷宫位置。甚至想出一个简短的脚本，其中由朋友组装的机器人将彼此交互。

在学校中使用乐高教育工具包的主要后果之一是对学习过程本身产生了兴趣。每节课都应该为孩子准备，不仅是您可以回家之后的时间间隔，还应该是您可以花时间有趣地构造新事物的时间，同时研究学科本身。

与工具包的不断交互，频繁的编程和创建流程图，存在竞争性要素-所有这些将发展孩子在现代世界中工作所必需的技能。

未来的学校：如何以及如何教孩子


对于任何人来说，与新职业的出现和自动化的取代有关的许多我们熟悉的职业消失的可能性非常高，这已经不是什么秘密了。根据牛津大学的预测，当今人们从事的许多职业将在未来10-20年内消失-相关过程的实施将完全自动化。驾驶员，销售商，工厂工人，呼叫中心员工以及一些管理人员甚至记者，今天都应该考虑改变职业。技术与自然科学紧密交织的专业将成为需求。

据英特尔称，许多新职业将以某种方式与编程和机器人技术相关。工程人员短缺和吸引有才华的年轻人来公司学习自然科学的问题被称为最紧迫的问题之一。

人们越来越多地认为，对儿童技术进行教学，将其用于学习过程是当今教育机构最重要的任务之一。基础科学仍然保留其重要性，但是处理信息，获得新技能并找到解决新问题的能力，对成功的未来同样重要。

乐高教育套件适用于所有年龄段的儿童-从小学生到学生。从简单的教育解决方案开始，孩子逐渐转向越来越复杂的机器人系统。第一个教育机器人平台乐高教育WeDo 2.0适用于7岁（或更年轻）的儿童，使他们能够更好地理解许多主题：数学，世界，设计，编程基础。在老师的指导下上课的过程中，孩子在团队合作中学习分析任务并找到最佳解决方案。立即具备通过实验创建项目（从构思到实施）的技能。

所有这些都适合STEM学习概念。（S-科学，T-技术，E-工程，M-数学）。它仅涉及在教育机构中创建一个环境，使您可以在实践中尝试各种思想和理论。

同时，不要将小学生必需技能的发展与早期职业指导相混淆。无法准确预测孩子将来会做什么。但是您可以教他学习新事物，团队合作，开展独立项目，浏览重要和次要内容。

顺便说一下，著名的未来学家Ray Kurzweil和美国权威医生Terry Grossman 认为在接下来的10到20年中，我们正在等待医学的真正革命。新技术和治疗方法的结合将使人们的活跃寿命增加到100年，甚至150年。这些年来是否有可能将全部时间专门用于一项工作或一个知识领域？未来的人是一个不断学习，变化，适应的人。或由机器人代替并发送到历史垃圾箱。

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN398795/

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