Κ.Ε.ΔΙ.ΒΙ.Μ.

Κέντρο Επιμόρφωσης και Διά Βίου Μάθησης

Εκπαιδευτική Ρομποτική για μαθητές δημοτικού “Μικροί Επιστήμονες”

Θεματική Κατηγορία: Μηχανική & Εκπαίδευση​

Έναρξη Μαθημάτων: 1 Οκτωβρίου κάθε έτους

Μέθοδος εκπαίδευσης: Δια ζώσης διδασκαλία

 ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΕΣ ΠΡΟΓΡΑΜΜΑΤΟΣ

  • Περίοδος αιτήσεων εγγραφών: από 1η Σεπτεμβρίου κάθε έτους​
  • Περίοδος μαθημάτων: Από 01/10 – 31/05 κάθε έτους
  • Διάρκεια: 8 μήνες (1,5 ώρα/βδομάδα)
  • Ώρες επιμόρφωσης: 42 ώρες
  • Πιστωτικές μονάδες ECTS:
  • Τύπος πιστοποιητικού: Βεβαίωση Συμμετοχής

Τμήματα Εκπαιδευτικής Ρομποτικής: Δευτέρα 16:15-17:45, Τετάρτη 16:15-17:45, Παρασκευή 16:15-17:45
Τμήματα Προγραμματισμού Βίντεο-παιχνιδιών σε Python: Παρασκευή 19:00-20:30

Απαραίτητη προϋπόθεση για τη χορήγηση της Βεβαίωσης Συμμετοχής αποτελεί η πλήρης εξόφληση των διδάκτρων και η παρακολούθηση 80% των μαθημάτων.

  • Επιστημονική ευθύνη: Κωνσταντάρας Αντώνιος, Καθηγητής ​
  • Ακαδημαϊκή ευθύνη: Κωνσταντάρας Αντώνιος, Καθηγητής 
  • Αρχικό κόστος: 40,00€/μήνα

Περιγραφή Προγράμματος

Συνοπτική περιγραφή

Η εκπαιδευτική ρομποτική παρέχει μια κατάλληλη και ενδιαφέρουσα πλατφόρμα για τους μαθητές K-6 έως K-15 για να παίξουν και να μάθουν πώς να κωδικοποιούν λύνοντας προβλήματα του πραγματικού κόσμου. Η εκμάθηση διεξάγεται στη διαδικασία όπου οι μαθητές K-15 εξασκούνται στην κατασκευή ρομπότ, κατανοούν το σύστημα ως προς τις εισόδους και τις εξόδους, (π.χ. αισθητήρες/τελεστές) και σχεδιάζουν/εφαρμόζουν προγραμματιστικούς αλγόριθμους. Στόχος είναι η μεταλαμπάδευση του προγραμματισμού και των προγραμματιζόμενων συσκευών σε όλες τις ηλικίες των βαθμίδων υποχρεωτικής εκπαίδευσης.

Σκοπός του προγράμματος

Ο σκοπός του προγράμματος είναι η διερεύνηση και προαγωγή του προγραμματισμού και του ευέλικτου τρόπου λειτουργίας των ομάδων εργασίας της Βιομηχανίας 4.0 στις αρχικές εκπαιδευτικές βαθμίδες. Το πρόγραμμα αφενός εξοπλίζει τους εκκολαπτόμενους μηχανικούς με δεξιότητες απαιτητές από τη Βιομηχανία 4.0 και αφετέρου παρέχει μέσω του ΚΕΔΙΒΙΜ ΕΛΜΕΠΑ ένα διαχρονικό διαθέσιμο σε εβδομαδιαία βάση γκρουπ εκπαιδευομένων, μία πάγια ομάδα στόχος, για τη διεξαγωγή έρευνας στα πεδία του επαγγέλματος του Ηλεκτρονικού Μηχανικού και της διασύνδεσης του με τις διάφορες εκπαιδευτικές βαθμίδες. Συνάμα, το πρόγραμμα «ανοίγει» το Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο στην τοπική κοινωνία και συμβάλει στην προσέλκυση, σμίλευση και ανάδειξη νέου ανθρώπινου δυναμικού αναγκαίου για την κάλυψη των διαρκώς αυξανόμενων θέσεων εργασίας στην τρέχουσα εποχή της Βιομηχανίας 4.0.

Ομάδες ενδιαφερομένων

Το Πρόγραμμα Εκπαιδευτική Ρομποτική για μαθητές δημοτικού “Μικροί Επιστήμονες” απευθύνεται σε:

  • Μαθητές Α’-Βάθμιας Εκπαίδευσης
  • Μαθητές Β’-Βάθμιας Εκπαίδευσης

Απαιτήσεις συμμετοχής:

  • Απαιτείται η δυνατότητα ανάγνωσης.
  • Η εγγραφή πραγματοποιείτε αποκλειστικά από γονέα ή κηδεμόνα.
  • Ο γονέας ή κηδεμόνας έχει την υποχρέωση να φέρει και να παραλάβει τον εκπαιδευόμενο στο φυσικό χώρο του εργαστηρίου Εκπαιδευτικής Ρομποτικής.

Κριτήρια επιλογής:

  • Προϋπόθεση εγγραφής αποτελεί η ύπαρξη κενών θέσεων σε κάποια εργαστηριακή ομάδα.

Τόπος/Χώρος υλοποίησης

Εργαστήριο Εκπαιδευτικής Ρομποτικής, Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών, Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο, Ρωμανού 3, Χαλέπα, Χανιά

Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα

Tο πρόγραμμα βοηθά τους επιμορφούμενους:

  • Να προγραμματίσουν από πολύ νεαρή ηλικία.
  • Να αντιληφθούν την έννοια του συστήματος (είσοδοι/έξοδοι, αισθητήρες/τελεστές), του κώδικά και των αυτοματισμών.
  • Να δημιουργήσουν προγραμματιζόμενες κατασκευές αναπτύσσοντας εκπαιδευτικά ρομπότ για απτά καθημερινά προβλήματα.
  • Να κάνουν τη μετάβαση από γλώσσες προγραμματισμού πλακιδίων (Scratch) σε κανονικές γλώσσες προγραμματισμού (Python).
  • Να μαθαίνουν υλοποιώντας εργασίες (PBL-project based learning).
  • Να δραστηριοποιούνται μέσα σε ομάδα ακολουθώντας τον κύκλο μάθησης και συνεργασίας SCRUM.

Με την ολοκλήρωση του προγράμματος, ο επιμορφώμενος θα είναι σε θέση να:

  • αντιλαμβάνεται και να αξιοποιεί προγραμματιζόμενες ηλεκτρονικές συσκευές,
  • να αντιλαμβάνεται την έννοια του συστήματος και των αυτοματισμών,
  • προγραμματίζει δομημένα σε γλώσσες πλακιδίων ή/και σε γλώσσα Python,
  • επικοινωνεί και να συνεργάζεται στα πλαίσια μιας ομάδας εργασίας,
  • να αξιολογεί την απόδοσή του

Τα επιδιωκόμενα επαγγελματικά προσόντα είναι:

  • Η ανάπτυξη της αλγοριθμικής σκέψης.
  • Η ανάπτυξη δυνατότητας συνεργασίας σε ομάδα. Η αντίληψη των αυτοματισμών.
  • Η ανάπτυξη ικανοτήτων προγραμματισμού αρχικά σε γλώσσα πλακιδίων Scratch και στη συνέχεια με γλώσσα προγραμματισμού Python.
  • Η σχεδίαση, κατασκευή και προγραμματισμός εκπαιδευτικών ρομπότ.

Τα ως άνω εχέγγυα σμιλεύουν εκκολαπτόμενους φοιτητές και εργαζόμενους στις απαιτήσεις της Βιομηχανίας 4.0.

Μεθοδολογία υλοποίησης του προγράμματος

Tο πρόγραμμα χρησιμοποιεί την εκπαιδευτική μέθοδο Agile Learning: η μάθηση γίνεται αμιγώς δια ζώσης σε ποσοστό 100% στις εγκαταστάσεις του Εργαστηρίου Εκπαιδευτικής Ρομποτικής εντός του Τμήματος Ηλεκτρονικών Μηχανικών Ελληνικού Μεσογειακού Πανεπιστημίου.

Στο πλαίσιο του προγράμματος γίνεται χρήση ψηφιακών εκπαιδευτικών εργαλείων που εξασφαλίζουν την αποτελεσματική και ευέλικτη ατομική μάθηση καθώς και την μάθηση μέσω εργασιών σε ομάδα.

Το εκπαιδευτικό υλικό agile sprints του προγράμματος γίνεται άμεσα διαθέσιμο στους συμμετέχοντες σε ηλεκτρονική μορφή στο χώρο του εργαστηρίου. Το υλικό είναι διαθέσιμο μετά από αίτημα προς τον επιστημονικό υπεύθυνο και σε κάθε δημόσιο σχολείο πρωτοβάθμιας και δευτεροβάθμιας εκπαίδευσης.

Το εκπαιδευτικό υλικό του προγράμματος αποτελείται από

Ψηφιακό υλικό για κάθε agile sprint που περιλαμβάνει:

  • Σκοπό της ενότητας – προς υλοποίηση αυτοματισμό / βίντεοπαιχνίδι
  • Ψηφιακή σχεδίαση εκπαιδευτικού ρομπότ / βιντεοπαιχνιδιού βήμα- βήμα
  • Αναμενόμενα μαθησιακά αποτελέσματα συμπεριλαμβανομένου του προς υλοποίηση προγραμματιστικού κώδικα
  • Ανάλυση της διαδικασίας υλοποίησης
  • Σύνοψη του agile sprint
  • Διαδικασία αξιολόγησης και αυτό-αξιολόγησης σε κάθε διεξαγόμενο
  • agile sprint

Το πρόγραμμα υλοποιείτε δια ζώσης στο εργαστήριο και δύναται να επεκταθεί και να περιλαμβάνει σύγχρονη δια ζώσης εκπαίδευση εκπαιδευομένων και επιμορφωτών στην Κρήτη.

Τρόπος Αξιολόγησης

Η αξιολόγηση των εκπαιδευομένων (Pass OR Fail) σε κάθε agile sprint γίνεται με την επιτόπια εξέταση του πρότζεκτ ως προς:

  • την κατανόηση      των      απαιτήσεων     κατασκευής                  του    Εκπαιδευτικού Ρομπότ/Βιντεοπαιχνιδιού,
  • την τελική κατασκευή και
  • τον προγραμματιστικό κώδικα Scratch/Python που αναπτύχθηκε.

Για την επιτυχή ολοκλήρωση του προγράμματος και λήψη βεβαίωσης/επαίνου επιτυχούς παρακολούθησης απαιτείτε η επιτυχής εκπόνηση του 80% των επιμέρους agile sprints.

Περίγραμμα

Το πρόγραμμα που αφορά τα εκπαιδευτικά ρομπότ είναι συνολικής διάρκειας 42 ωρών ανά έτος, για τρία έτη, και διαρθρώνεται με διαβαθμισμένες ευέλικτες εργασίες (agile sprints) διάρκειας από 1,5 έως 4,5 ώρες (1-3 εβδομαδιαία μαθήματα διάρκειας 1,5 ώρα το καθένα).

Το κάθε ευέλικτο sprint έχει 5 μέρη:

  1. στο πρώτο μέρος από όλους τους εκπαιδευόμενους (1ο-3ο κύκλο) απαιτείται να κατασκευάσουν το εκπαιδευτικό ρομπότ του τρέχοντος ευέλικτου sprint,
  2. στο δεύτερο μέρος απαιτείτε από τους εκπαιδευόμενους του 2ου και του 3ου

κύκλου η ανάλυση του συστήματος του εκπαιδευτικού ρομπότ που υλοποιήθηκε στο 1ο μέρος, το οποίο απλός (οι μαθητές του 1ου κύκλου εξοικειώνονται με την ορολογία και τις βασικές έννοιες του συστήματος),

  1. στο τρίτο μέρος απαιτείτε από τους εκπαιδευόμενους του 2ου και του 3ου κύκλου ο προγραμματισμός με Scratch του εκπαιδευτικού ρομπότ για την υλοποίηση ενός προβλήματος αυτοματισμού (οι μαθητές του 1ου κύκλου τυπώνουν τον κώδικα και εξοικειώνονται με τις εντολές και το περιβάλλον υλοποίησης),
  2. στο τέταρτο μέρος οι μαθητές του 3ου κύκλου προσδιορίζουν τους μηχατρονικούς περιορισμούς της ρομποτικής κατασκευής του τρέχοντος ευέλικτου sprint και προσαρμόζουν τον κώδικα του προγράμματός τους αντίστοιχα,
  3. στο 5ο μέρος ζητείτε από τους μαθητές του 3ου κύκλου να προβούν σε ελεύθερες τροποποιήσεις κατασκευής και κώδικα οι οποίες να βελτιώνουν τον επιθυμητό αυτοματισμό.

Η χρονική διάρκεια όλων των ευέλικτων sprint είναι τρία έτη μη επικαλυπτόμενων εκπαιδευτικών ρομποτικών κατασκευών. Το κάθε έτος έχει διάρκεια 42 εκπαιδευτικών ωρών και αντιστοιχεί σε ένα εκπαιδευτικό κύκλο. Όλοι οι εκπαιδευόμενοι των τριών κύκλων εργάζονται στην ίδια ρομποτική κατασκευή σύμφωνα με την ως άνω διάκριση ως προς το υλοποιούμενο σκέλος.

 Πλήθος ενοτήτων: 1 ανά έτος (3 ενότητες / 3 έτη συνολικά)

Ονομασία ενότητας

Πλήθος ωρών

Εκπαιδευτής

«Εκπαιδευτική

42 ανά έτος

Κωνσταντάρας Αντώνιος, Καθηγητής

Ρομποτική για μαθητές

Μαραβελάκης Εμμανουήλ, Καθηγητής

δημοτικού            “Μικροί

 

Επιστήμονες”» Κύκλος 1-

 

 

Αντικείμενο προγράμματος: Κατασκευή και προγραμματισμός εκπαιδευτικού ρομπότ

για την υλοποίηση εργασίας αυτοματισμού.

Το πρόγραμμα μετάβασης από Scratch σε Python (4ος και 5ος κύκλος) ακολουθεί αμέσως μετά και είναι συνολικής διάρκειας 42 ωρών ανά έτος, για 2 έτη, και διαρθρώνεται με διαβαθμισμένες ευέλικτες εργασίες (agile sprints) προγραμματισμού διάρκειας από 1,5 έως 6 ώρες (1-4 εβδομαδιαία μαθήματα διάρκειας 1,5 ώρα το καθένα).

Το κάθε ευέλικτο sprint μετάβασης από Scratch σε Python έχει 2 μέρη:

  1. στο πρώτο μέρος από όλους τους εκπαιδευόμενους (4ο-5ο κύκλο) απαιτείται να κατασκευάσουν ψευδοκώδικα με τον αλγόριθμο επίλυσης του προβλήματος και να υλοποιήσουν με την καθοδήγηση του διδάσκοντα πραγματικό κώδικα,
  2. στο δεύτερο μέρος απαιτείτε από τους εκπαιδευόμενους του του 5ου κύκλου να ελέγξουν το κώδικα και να αναλύσουν τα επιμέρους στοιχεία που τον συνθέτουν και να προχωρήσουν σε περαιτέρω βελτιωτικές παρεμβάσεις του τελικού

προϊόντος.

Η χρονική διάρκεια όλων των ευέλικτων sprint είναι δύο έτη προβλημάτων αλγοριθμικής, γραφικών και βιντεοπαιχνιδιών. Το κάθε έτος έχει διάρκεια 42 εκπαιδευτικών ωρών και αντιστοιχεί σε ένα εκπαιδευτικό κύκλο (4ο και 5ο). Όλοι οι εκπαιδευόμενοι των κύκλων 4 και 5 εργάζονται στην ίδια προγραμματιστική εργασία σύμφωνα με την ως άνω διάκριση ως προς το υλοποιούμενο σκέλος.

Πλήθος ενοτήτων: 1 ανά έτος (2 ενότητες / 2 έτη συνολικά)

Ονομασία ενότητας

Πλήθος ωρών

Εκπαιδευτής

«Εκπαιδευτική

42 ανά έτος

Κωνσταντάρας Αντώνιος, Καθηγητής

Ρομποτική για μαθητές

Μαραβελάκης Εμμανουήλ,  Καθηγητής

δημοτικού            “Μικροί

(απόντος κ. Κωνσταντάρα)

Επιστήμονες”» Κύκλος 4-

 

 

Αντικείμενο προγράμματος: Αλγοριθμικός προγραμματισμός, γραφικά και ανάπτυξη

βιντεοπαιχνιδιών με Python.

Επικοινωνία:

E-mail: akonstantaras@hmu.gr , kedivim@hmu.gr
Τηλέφωνο: +30 2821023072, +30 6984446834
Διεύθυνση: Ελληνικό Μεσογειακό Πανεπιστήμιο, Τμήμα Ηλεκτρονικών Μηχανικών, Ρωμανού 3, Χαλέπα, Χανιά, ΤΚ 73133
Facebook: Εκπαιδευτική Ρομποτική Χανιά
https://www.facebook.com/profile.php?id=100072658816950