Prasideda nuo smalsumo ir baigiasi veikiančiu prototipu
Praėjęs pusmetis Lispos mechatronikos būrelyje buvo pilnas kūrimo: ne vien pasidaryti, bet suprasti, kodėl veikia, kaip sujungta ir ką galima patobulinti. Mechatronika čia gyva ir rankose jaučiama – laidai, sensoriai, litavimas, 3D modeliavimas, lazeriui paruošti maketai, o galiausiai programavimas, kuris paverčia konstrukciją „protinga“. Šį ritmą ypač gerai laiko mokytojas Povilas – sumanus, išradingas ir nuolat ieškantis, kaip mokiniams duoti tokią užduotį, kuri savaime priverčia galvoti ir bandyti.
Mokytojo stilius: mažiau šablonų, daugiau sprendimų paieškos
Aiškiai jaučiamas mokytojo principas: mokiniai greičiau ir geriau įsisavina žinias, kai patys sprendžia problemas ir ieško išeičių, o mokytojas padeda tada, kai kažkur užstringama. Dėl to daugelyje užsiėmimų teorija yra tam, kad pavyktų užduotis, o ne dėl „sausų“ žinių. Kai vaikas pats pamato, kodėl lemputė nešviečia, kodėl sensorius rodo nesąmones ar kodėl motoras neįsijungia, jis išmoksta svarbiausią inžinerinį įgūdį – ramiai testuoti, taisyti ir bandyti dar kartą.
Mechatronika 1: pirmieji žingsniai nuo Arduino iki savo šviečiančių kūrinių
Ši grupė pusmetį pradėjo nuo elektronikos ir 3D modeliavimo pagrindų. Mokėsi elektros grandinių teorijos, jungė komponentus, programavo „Arduino“ iš pradžių blokiniu principu, o vėliau pabandė ir tikrąjį C++ programavimą. Praktikoje gimė šviesoforas su LED lemputėmis ir parktroniko sistema, kai reikia ne tik sujungti, bet ir logiškai suplanuoti signalus.
Lygiagrečiai vaikai gilino 3D modeliavimo įgūdžius su „TinkerCAD“ ir kūrė objektus, kuriuos galėjo atsispausdinti bei parsinešti namo. Helovino laikotarpiu gimė šviečiančios dekoracijos – nuo karstų iki moliūgų, kur dizainas susitinka su elektronika ir litavimu. Vienu rimčiausių išbandymų tapo LED kubai, kuriuose 3D modeliavimas reikalavo tikslumo, o kiekviena kubo pusė turėjo savo „galvosūkį“ – nuo pikselių meno iki sudėtingų formų ir net elektros grandinės brėžinio logikos. Kalėdiniuose darbuose atsirado dar daugiau elektronikos: šviečiančios eglutės ar skambaliukai, kuriuose mokiniai integravo komponentus, skaičiavo veikimo laiką, naudojo rezistorius, mygtukus, mokėsi valdyti LCD ekranus ir servo variklius.
Mechatronika 2: daugiau sensorių, litavimo ir savarankiškų projektų
Antrojoje grupė dirbo su įvairiais „Arduino“ sensoriais, tarp jų širdies ritmo, dirvožemio drėgmės, judesio, ultragarso ir kitais, o didelis dėmesys buvo skiriamas litavimui, kad grandinės būtų tvarkingos, patikimos ir saugios. Šalia praktikos buvo stiprinami ir pamatiniai principai: Omo dėsnis, saugus darbas su elektra, energijos perdavimas, 3D bei vektorinis modeliavimas, pritaikytas lazerinėms staklėms.
Čia mokiniai programavo ne tik atskirus komponentus, bet jungė juos į paprastas išmanaus namo sistemas, dirbo su „Neopixel“ LED juostomis, kūrė šviečiančius Helovino moliūgus ir kalėdines, spalvas keičiančias eglutes. Labai svarbu, kad daug kas vyko per individualius projektus: vieni gaminosi ventiliatorių, kiti mašinėlę, dar kiti termometrą ar savo sugalvotus prietaisus. Tokia kryptis leidžia išlaikyti motyvaciją, nes kiekvienas kuria tai, kas jam tikrai įdomu, ir tuo pačiu mokosi bendrų inžinerinių principų.
Mechatronika 3 ir „CIE LT Forge“ projektinė grupė: kai jau norisi „daugiau“
Mechatronika 3 šiais metais buvo labiau orientuota į programavimą ir „Arduino“ galimybių išplėtimą. Mokiniai mokėsi rašyti protingesnes programas, dirbti su įvairiais sensoriais, ekranais, varikliukais ir jungti komponentus į sudėtingesnes sistemas. Čia projektai dar labiau individualūs, o pats mokymasis vyksta per „pasidaryk ir patobulink“ principą. Baigiamieji projektai jau suplanuoti, bet kol kas laikomi paslaptyje, o horizonte matosi dar vienas grupinis nuotykis – seną robotą siurblį paversti naujai veikiančiu robotėliu.
Papildoma „CIE LT Forge“ grupė sujungė skirtingų lygių mokinius ir dar labiau pastūmėjo į praktiką. Čia kuriami 3D spausdintuvu pagaminti žaislai su integruotais elektros komponentais, o taip pat mašinėlės-konstruktoriai, kuriuos mokiniai modifikuoja: prideda lempas, variklius, dekoratyvinius elementus ir pamažu verčia bazinį modelį individualiu projektu. Tokia erdvė ypač vertinga, nes vyresnieji natūraliai tampa pavyzdžiu jaunesniesiems, kurie drąsiau imasi sudėtingesnių sprendimų, žinodami, kad pagalba šalia.
Pusmečio finišas ir kryptis į baigiamuosius darbus
Pusmečio pabaigoje mokiniai pasiekė tą etapą, kai nuo atskirų bandymų pereina prie sistemų kūrimo. Vieni pradeda kurti radaro sistemas su LCD ir ultragarso sensoriumi, kita grupė ruošiasi bendram baigiamajam projektui – radijo bangomis valdomai mašinėlei, kurios dizainą ir konstrukcinius sprendimus kurs patys mokiniai. Tai reiškia, kad vaikai mokosi ne tik sujungti ir suprogramuoti, bet ir planuoti darbus, priimti sprendimus ir testuoti kaip tikri kūrėjai.
