Πενταμελής ομάδα μαθητών του ομίλου 3D-Botics, του 1ου Πειραματικού ΓΕΛ Καρδίτσας, συμμετείχε στον διαγωνισμό Vodafone Generation Next με την κατασκευή Mo-Bike. Η κατασκευή Μο-Bike χρησιμοποιεί το κινητό τηλέφωνο του ποδηλάτη, εξαρτήματα σχεδιασμένα και εκτυπωμένα σε 3D εκτυπωτή και έναν μικροελεγκτή micro:bit για τη δημιουργία ενός ολοκληρωμένου συστήματος υποβοήθησης για ασφαλή μετακίνηση με το ποδήλατο.
Η μαθητική ομάδα αποτελείται από τους μαθητές του ομίλου 3D-Botics (ρομποτικής και 3D σχεδίασης) του 1ου Πειραματικού ΓΕΛ Καρδίτσας:
- Αργύρη Λάσδα
- Στέφανο Κόκκαλη
- Ελίνα Αρβανιτάκου
- Στέφανο Παπά
- Εβελίνα Ματζιαράκη
με υπεύθυνο καθηγητή τον εκπαιδευτικό πληροφορικής κ. Νικόλαο Μαυραντζά
To Mo-Bike παρουσιάστηκε στον Δήμο Καρδίτσας, σε συνάντηση με τον Αντιδήμαρχο Παιδείας, Πολιτισμού και Τουρισμού κ. Στέφανο Θεολόγη ενώ είχε προηγηθεί και επικοινωνία με την προϊσταμένη του Τμήματος Ευρωπαϊκών Προγραμμάτων, Τουρισμού, Βιώσιμης Κινητικότητας και Ποδηλάτου, κα Τζέλλου Ναταλία.
Περιγραφή προβλήματος
Το έργο των μαθητών αφορά τη δημιουργία ενός αυτόματου συστήματος για ποδηλάτες το οποίο διευκολύνει την ασφαλέστερη μετακίνηση του ποδηλάτη εντός και εκτός αστικού ιστού. Το αυτόματο σύστημα ονομάστηκε Mo-Bike από τον συνδυασμό των λέξεων Mobile (κινητό τηλέφωνο) και Bike (ποδήλατο).
Για το Mo-Bike, σχεδιάσαμε και εκτυπώσαμε στον 3D εκτυπωτή του σχολείου α) μια ρυθμιζόμενη βάση για το τιμόνι του ποδηλάτου, στην οποία στερεώνουμε το κινητό μας τηλέφωνο και β) μια ρυθμιζόμενη βάση η οποία συνδέεται στη βάση της σέλας και περιέχει μπαταρίες και έναν μικροελεγκτή Micro:bit. Η βάση του τιμονιού αξιοποιεί το κινητό τηλέφωνο ως μπροστινό φακό και ως καθρέπτη (με τη χρήσης της κάμερας αυτοφωτογράφησης/ selfie). Ταυτόχρονα το κινητό συνδέεται, μέσω Bluetooth, με έναν μικροελεγκτή micro:bit ο οποίος βρίσκεται στην ειδική βάση στη σέλα του ποδηλάτου. Το micro:bit ελέγχεται από το κινητό και χρησιμοποιεί τους ενσωματωμένους αισθητήρες κίνησής του αλλά και την led οθόνη του, ως πίσω φως πορείας ή flash αλλαγής πορείας του ποδηλάτου. To flash λειτουργεί αυτόματα με τους αισθητήρες,ή χειροκίνητα από τα κουμπιά της εφαρμογής του κινητού. Τόσο ο προγραμματισμός του κινητού και του micro:bit, όσο και η τρισδιάσταση σχεδίαση και κατασκευή των ρυθμιζόμενων βάσεων για το ποδήλατο έγινε από μαθητές του σχολείου μας στο εργαστήριο πληροφορικής.
Περιγραφή τεχνολογίας που χρησιμοποιήθηκε
- Η σύνδεση κινητού και microbit έγινε μέσω bluetooth.
- Στο κινητό χρησιμοποιήθηκε η οθόνη αφής, το flash της μπροστινής κάμερας και η selfie κάμερα.
- Στο microbit χρησιμοποιήθηκε ο αισθητήρας κίνησης και η οθόνη LED.
Επιπρόσθετα χρησιμοποιήθηκαν τα παρακάτω δωρεάν λογισμικά:
- Το online περιβάλλον προγραμματισμού AppInventor https://appinventor.mit.edu/ για τη δημιουργία της εφαρμογής για κινητά
- Το online περιβάλλον προγραμματισμού https://makecode.microbit.org/ για τον προγραμματισμό του micro:bit
- Το online περιβάλλον 3D σχεδίαση Tinkercad https://www.tinkercad.com/ για τη σχεδίαση των ρυθμιζόμενων βάσεων ποδηλάτου α) στο τιμόνι για το κινητό και β) στη σέλα για το microbit
- Το πρόγραμμα slicing Creality Print για την παραγωγή των αρχείων 3D εκτύπωσης
- Η εφαρμογή Kdenlive για την παραγωγή του βίντεο
- Η εφαρμογή gimp για την επεξεργασία των φωτογραφιών
- Διαμοιραζόμενος φάκελος στο Google Drive καθώς και google docs, για την επικοινωνία και τη συνεργασία των μαθητών
Περιβαλλοντικά βιώσιμη λύση και ταυτόχρονα συνδεδεμένη με την υποθεματική SDG 11 Βιώσιμες Πόλεις και κοινότητες
Το Mo-Bike:
– ενισχύει την οικολογική και πράσινη μετακίνηση με ποδήλατο με ασφάλεια,
– οδηγεί στη μείωση των αστικών ρύπων από τα καυσαέρια των οχημάτων μεταφοράς,
– χρησιμοποιεί οικολογικά αποδομήσιμο πλαστικά (θερμοπλαστικό PLA ως νήμα του 3D εκτυπωτή)
– αξιοποιεί συσκευή που έχουμε οι περισσότεροι (αν όχι όλοι), το κινητό τηλέφωνο.
– αξιοποιεί το microbit ως προγραμματιζόμενο μικροϋπολογιστή χωρίς να χρειάζεται να χρησιμοποιηθεί αποκλειστικά και μόνο για την εφαρμογή Mo-Bike. Μπορεί πολύ εύκολα να βγει από τη βάση του και να χρησιμοποιηθεί π.χ. για τις ανάγκες του μαθήματος Πληροφορικής και στη συνέχεια να ξανασυνδεθεί στην κατασκευή μας για να χρησιμοποιηθεί στο ποδήλατο.
Η επίδρασή της στην υποθεματική SDG 4 Ποιοτική Εκπαίδευση:
α) Η κατασκευή έχει ήδη γίνει σενάριο διδασκαλίας και αντικείμενο επίδειξης για την πρακτική αξιοποίηση των νέων τεχνολογιών από τους μαθητές, διευκολύνοντας έτσι την πρόσβαση σε μια εκπαίδευση υψηλής ποιότητας για όλους τους μαθητές/τριες. Το εργαστήριο πληροφορικής του σχολείου μας είναι εξοπλισμένο με 7 κιτ microbit (με επιπλέον ηλεκτρονικά εξαρτήματα, κινητήρες, αισθητήρες κλπ) και δύο 3D εκτυπωτές.
Ακολουθεί ρητορική ερώτηση: Τι καλύτερο κίνητρο από την πρακτική αξιοποίηση γνώσεων σε μία δημιουργία η οποία αφορά όλους τους μαθητές ανεξάρτητα της κατεύθυνσης που έχουν επιλέξει;
β) Αποτελεί ένα παράδειγμα του πώς μπορούν οι ψηφιακές δεξιότητες και η τεχνολογία να μεταμορφώσουν την εκπαίδευση καθώς δίνει κίνητρα στου μαθητές να ασχοληθούν με τον προγραμματισμό και την 3D σχεδίαση. Το ίδιο project θα χρησιμοποιηθεί από το επόμενο έτος στον Όμιλο Ρομποτικής και 3D σχεδίασης ως case study.
Περιγραφή κοινωνικού αντικτύπου
Η λύση μας έχει αντίκτυπο σε ένα μεγάλο αριθμό συμπολιτών μας καθώς εξαιρετικά μεγάλο ποσοστό του πληθυσμού χρησιμοποιεί ποδήλατα, από μικρά παιδιά έως και μεγάλης ηλικίας δημότες.
