Εκπαιδευτική Ρομποτική - STEM και Coding

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν να ερευνούν και να ανακαλύπτουν εργαλεία  που αποτελούν εκπαιδευτική καινοτομία (Ρομπότ, VR, 3D Printing) και να χρησιμοποιούν όπου αυτό κρίνεται καταλληλο και παιδαγωγικά ωφέλιμο, τις τεχνολογικές καινοτομίες.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για τις εφαρμογές της ρομποτικής στην βιομηχανία, την έρευνα και την καθημερινότητα.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν να χρησιμοποιούν online πλατφόρμες επικοινωνίας με τους μαθητές τους, εκπαιδευτικής ρομποτικής, κατασκευών με ψηφιακά τουβλάκια Lego και τρισδιάστατης σχεδίασης αντικειμένων.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν να σχεδιάζουν κτίρια και χρηστικά αντικείμενα, κατάλληλα για εκτύπωση με 3Dprinter, στο πρόγραμμα τρισδιάστατης σχεδίασης Sketchup.

Aναλύονται βασικά ζητήματα της Εκπαιδευτικής Ψυχολογίας: η αντίληψη, η μνήμη, η μάθηση, η γλώσσα, τα μαθησιακά περιβάλλοντα και οι παράγοντες που ευνοούν ή δυσχεραίνουν τη γνωστική ανάπτυξη του παιδιού.

Οι εκπαιδευόμενοι αποκτούν τη δημιουργική ικανότητα της σύνθεσης θεωρητικών εννοιών συνδυαστικά με πρακτικές μεθόδους διδασκαλίας, με αποτέλεσμα να μάθουν να σχεδιάζουν μία διδακτική ενότητα, επιλέγοντας και οργανώνοντας κατάλληλα το περιεχόμενο του μαθήματος.

Γίνεται ανάλυση των εννοιών από τον χώρο της Φυσικής που μπορούν να διδαχθούν με την χρήση πακέτων Εκπαιδευτικής Ρομποτικής. Ακόμα, οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν τις βασικές έννοιες των μαθηματικών που βοηθούν στην ανάπτυξη των τεχνολογιών που σχετίζονται με τα ρομπότ.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για την λειτουργία και τις εφαρμογές των αισθητήρων στις αυτόματες μηχανές.

Γίνεται ανάλυση των διαδικασιών εξώρυξης, επεξεργασίας και χρήσης των μετάλλων και υδρογονανθράκων που χρησιμοποιούνται στην παραγωγή ρομποτικών μηχανημάτων.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν τις φυσικές αρχές που διέπουν την λειτουργία των συσκευών μετατροπής και χρήσης του ηλεκτρικού ρεύματος.

Παρουσιάζονται οι βασικές αρχές λειτουργίας των τηλεπικοινωνιών. Επιπλέον, οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για την φύση και την χρησιμότητα των οπτικών ινών στις τηλεπικοινωνίες.

Γίνεται παρουσίαση των νέων τεχνολογιών ηλεκτρικής συσσώρευσης και επεξεργασίας δεδομένων από αισθητήρες που κάνουν δυνατή την αυτόνομη οδήγηση. Ακόμα, οι εκπαιδευόμενοι μελετούν τη δυναμική των αλλαγών στον Κώδικα Οδικής Κυκλοφορίας που θα επιφέρει η εισαγωγή αυτόνομων οχημάτων.

Γίνεται παρουσίαση των σημαντικότερων ιατρικών μηχανημάτων που χρησιμοποιούν τεχνολογίες ρομποτικής, καθώς και των βασικών  τεχνολογιών μηχανικής υποστήριξης χειρωνακτικού έργου ή τέλεσης καθημερινών λειτουργιών εργαζομένων και ατόμων με μειωμένη κινητικότητα.

Γίνεται ανάλυση των διαδικασιών ανάπτυξης υλικού και λογισμικού που σκοπεύει στον εξ αποστάσεως χειρισμό οχημάτων μεταφοράς εμπορευμάτων.

Μελετώνται οι τεχνολογίες προγραμματισμένης τρισδιάστατης εκτύπωσης και εξ αποστάσεως χειρισμού βαρέων μηχανημάτων για την οικοδόμηση κτιρίων.

Γίνεται ανάλυση των τεχνολογιών που επιτρέπουν την διασύνδεση και τον εξ αποστάσεως (αυτόματο ή μη) χειρισμό των οικιακών συσκευών και των δημοτικών δικτύων ύδρευσης, αποχέτευσης, φωτισμού και σηματοδότησης των δρόμων, με σκοπό την αποτελεσματικότερη και οικονομικότερη λειτουργία τους.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για τη χρήση των ρομποτικών συσκευών στην εξώρυξη, συλλογή και επεξεργασία δειγμάτων υλικού από άλλα ουράνια σώματα.

Αναλύονται τα ηθικά ζητήματα που προκύπτουν από τη χρήση ρομποτικών μηχανημάτων: η επίδραση στην εργασία, η απόδοση νομικών ευθυνών για παραπτώματα στα οποία υποπίπτει ένα ρομπότ, η λήψη αποφάσεων από μη ανθρώπινα όντα.

Οι εκπαιδευόμενοι μέσω της σύγχρονης εξ αποστάσεως διδασκαλίας, θα έρθουν σε επαφή με το εργαστήριο STEM και θα έχουν την ευκαιρία να αναπτύξουν γνωστικές δεξιότητες.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν εισαγωγικές έννοιες για τον προγραμματισμό υπολογιστών και για την αλγοριθμική επίλυση προβλημάτων. Γίνεται μία εισαγωγή στις γλώσσες προγραμματισμού μέσω της δημιουργίας απλών προγραμμάτων, με σκοπό την κατανόηση βασικών τύπων δεδομένων, τελεστών και μεταβλητών. Ταυτόχρονα μαθαίνουν για τις διαθέσιμες πλατφόρμες κωδικοποίησης, μέσω των οποίων πραγματοποιείται η διδασκαλία του προγραμματισμού σε παιδιά, με στόχο την ανάπτυξη της υπολογιστικής σκέψης και της ενασχόλησης τους, με τον προγραμματισμό.

Το ScratchJr είναι ένα ανοικτό εκπαιδευτικό πρόγραμμα μέσω του οποίου, διδάσκονται οι βασικές έννοιες προγραμματισμού και αλγορίθμων σε παιδιά προσχολικής ηλικίας. Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν να χρησιμοποιούν αυτό το πρόγραμμα για τη δημιουργία ιστοριών, κινούμενων σχεδίων και διαδραστικών παιχνιδιών με τη χρήση της εκπαιδευτικής μεθόδου της παιχνιδοκεντρικής μάθησης.

To Scratch είναι μία νέα γλώσσα προγραμματισμού η οποία βασίζεται στην γλώσσα προγραμματισμού Squeak. Έχει σχεδιαστεί για τις ανάγκες της εκπαίδευσης και πιο συγκεκριμένα, για παιδιά άνω των 8 ετών. Επιτρέπει στον χρήστη να δημιουργήσει παιχνίδια, διαδραστικές ιστορίες, μουσική και κινούμενα σχέδια. Οι εκπαιδευόμενοι γνωρίζουν το περιβάλλον προγραμματισμού Scratch και μαθαίνουν να σχεδιάζουν και να υλοποιούν ιστορίες, παιχνίδια και κινούμενα σχέδια. Ακόμη μαθαίνουν την διδακτική του προγραμματισμού και τον τρόπο παραγωγής εκπαιδευτικού υλικού. Βασικές έννοιες της φυσικής και των μαθηματικών, μοντελοποιούνται με τη βοήθεια του Scratch.

Οι εκπαιδεύομενοι μαθαίνουν πως να προγραμματίσουν ένα ρομπότ από τουβλάκια Lego με το Scratch.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν να κωδικοποιούν τις δικές τους εφαρμογές και τα δικά τους παιχνίδια με Javascript. Οι προηγούμενες δημιουργίες στο Scratch μεταφέρονται στη Javascript κάνοντας χρήση του προγράμματος S2JS.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν να προγραμματίζουν με Python. Η γλώσσα Python έχει απλό συντακτικό και περιβάλλον προγραμματισμού. Εν συνεχεία μαθαίνουν να προγραμματίζουν τα ρομπότ LegoEv3 και το SpikePrime με χρήση Python.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για τις κατηγορίες αισθητήρων, τον τρόπο λειτουργίας τους και τις εφαρμογές τους. Ακόμη μαθαίνουν για τις τεχνολογικές διαδικασίες κατασκευής και της φυσικής που διέπει τα ολοκληρωμένα κυκλώματα της μικρομηχανικής τεχνολογίας.

Επιπλέον μαθαίνουν για το πολύμετρο, το όργανο που μετράμε την ένταση, την τάση και την αντίσταση σε ένα κύκλωμα.

Οι εκπαιδευόμενοι γνωρίζονται με το Arduino, δηλαδή με το συνδυασμό υλικού και λογισμικού για τη δημιουργία μιας κατασκευής. Έννοιες όπως μικροελεγκτές, πλατφόρμα, προγραμματισμός, κύκλωμα, τροφοδοσία, διακόπτης και τάση,  αναλύωνται λεπτομερώς στην παρούσα ενότητα. Οι εκπαιδευόμενοι κατασκευάζουν διάφορα κυκλώματα και τα προγραμματίζουν, μέσω 5 εργαστηριακών ασκήσεων.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά ενός αλγορίθμου, τις βασικές εντολές που χρησιμοποιούνται σ’ έναν αλγόριθμο, τις μορφές αναπαράστασης, τον εντοπισμό και τη διόρθωση λαθών. Στη τρέχουσα ενότητα θα αναλυθούν βασικοί τύποι αλγορίθμων.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για την αρχιτεκτονική δικτύων, για τα πρωτόκολλα μεταφοράς, τα τοπικά δίκτυα, τα ασύρματα δίκτυα, τα δίκτυα οπτικών ινών, καθώς και για όλο εκείνο το υλικό που απαιτείται για την λειτουργία τους.

Οι εκπαιδευόμενοι μαθαίνουν για τις τεχνικές κρυπτογράφησης της πληροφορίας. Η συγκεκριμένη ενότητα έχει ως στόχο να κατανοήσει ο εκπαιδευόμενος, τη συνεισφορά της κρυπτογραφίας στην ασφάλεια των υπολογιστικών συστημάτων και επικοινωνιών και τις μεθόδους μετασχηματισμού της πληροφορίας, ώστε να καθίσταται δύσκολη η ανάκτησή τους.

Οι εκπαιδευόμενοι μέσω της σύγχρονης εξ αποστάσεως διδασκαλίας, θα έρθουν σε επαφή με το εργαστήριο του Coding, και θα έχουν την ευκαιρία να αναπτύξουν γνωστικές δεξιότητες.