Mars osztályterem 2035

A "Küldetés: Mars-osztályterem 2035" egy kreatív, projektalapú STEM-feladat, amelyben a 9.B osztály műszaki-informatikai tagozatos tanulói egy jövőbeli marsi iskola mérnökeinek szerepébe bújnak. A történet szerint 2035-ben megnyílik az első iskola a Marson, ahol a biztonságos és megfelelő tanulási környezet fenntartásához egy intelligens eszközt, a Mars Classroom Guardian (Marsi Tanteremőr) rendszert kell megtervezni és elkészíteni. A diákok különböző érzékelők, például hőmérséklet-, fény-, zaj-, gyorsulás- és mágnesestér-érzékelők felhasználásával olyan berendezést fejlesztenek, amely figyeli a tanterem állapotát, figyelmeztet a veszélyhelyzetekre, és látványos visszajelzéseket ad. A projekt során nemcsak a működő prototípust kell elkészíteniük és annak 3D nyomtatható burkolatát megtervezniük, hanem Canva-brosúrát, felhasználói kézikönyvet és bemutatót is készítenek. A feladat fejleszti a problémamegoldó gondolkodást, a műszaki tervezési készségeket, a programozási ismereteket, a kreativitást és az együttműködést, miközben a tanulók egy izgalmas, marsi környezetbe helyezett mérnöki kihíváson keresztül tapasztalják meg az innováció és a technológia világát.

A Mars Classroom Guardian projekt értékelési rendszere átfogóan vizsgálja a csapatok mérnöki, kreatív és kommunikációs teljesítményét. Az értékelés négy fő területből áll: a működő eszköz és a hozzá készült 3D terv (40 pont), a Canva brosúra (20 pont), a projektbemutató (24 pont) és a felhasználói kézikönyv (20 pont), amelyek összesen 104 alappontot érnek, további 10 bónuszpont megszerzésének lehetőségével. A pontozás nemcsak az eszköz technikai működésére és az érzékelők helyes használatára koncentrál, hanem nagy hangsúlyt fektet a kreativitásra, a problémamegoldásra, az esztétikus tervezésre és az anyagtakarékos 3D modellezésre is. Emellett értékeli a tanulók kommunikációs készségeit, az együttműködést, a dokumentáció minőségét, valamint azt, hogy mennyire tudják bemutatni és indokolni saját fejlesztési döntéseiket. A bónuszpontok ösztönzik az innovatív ötletek megvalósítását, a különleges marsi dizájnt, a környezettudatos szemléletet és a kiemelkedő csapatmunkát. A projekt végén a "Marsi Oktatási Hivatal" szerepében működő értékelők döntenek arról, hogy a fejlesztés gyártásra javasolt-e, további kisebb módosításokat igényel, vagy újratervezésre szorul, így az értékelés valós mérnöki tervezési folyamatot modellez a tanulók számára.

A projekt értékelőeszközei:

Mars Classroom Guardian – Értékelőtáblázat

1. ESZKÖZ ÉS 3D TERV

Eszköz neve:                 Ventilátor vezérlés

Az eszköz részei:

•  Microbit
• Hangszóró
• Hőmérséklet szenzor
• OLED kijelző
• Motor
• Ventillátor 

Az eszköz működésének leírása: 

A program folyamatosan méri a P2-es pinhez csatlakoztatott hőmérséklet-érzékelő értékét, majd az OLED kijelzőn megjeleníti a hőmérsékletet. Ha a hőmérséklet eléri a beállított értéket, a program hangjelzést ad, és a P1 digitális kimenetet is vezérli. 

Képernyőkép az eszköz kódjáról, mellette szöveges magyarázat (komment), hogy mit csinál a kód   

A kód fájl : micro.bit-shk_1 - Ventilátor vezérlés.hex

Videó a működő eszközről: Kenéz Kornél: 🎥 Videó

Az eszköz előnyei: Előnye: Méri a csatlakoztatott hőmérséklet-érzékelő értékét, majd az OLED kijelzőn megjeleníti a hőmérsékletet.

                               Hátránya:

Felhasználói útmutató:

Mars Classroom Guardian

Felhasználói kézikönyv

1. Az eszköz bemutatása

A Mars Classroom Guardian egy olyan eszköz, amely a marsi tanterem környezetét figyeli. Segítségével ellenőrizhetjük, hogy megfelelőek-e a tanulás körülményei. Az eszköz érzékelők segítségével gyűjti az adatokat, és jelzi, ha valamilyen probléma merül fel.

2. Az eszköz részei

A készülék fő részei a vezérlőegység, az érzékelők és a 3D nyomtatott burkolat. A vezérlőegység feldolgozza az adatokat, az érzékelők mérik a környezeti változásokat, a burkolat pedig védi az alkatrészeket.

3. Az érzékelők működése

Az eszköz öt különböző érzékelőt használ:

• Hőmérséklet-érzékelő: méri a környezet hőmérsékletét.
• Fényérzékelő: ellenőrzi a tanterem megvilágítását.
• Zajszintérzékelő: érzékeli a környezet hangerejét.
• Gyorsulásérzékelő: érzékeli a mozgást és a rezgéseket.
• Mágnesestér-érzékelő: méri a mágneses tér változásait.

Ezek segítségével könnyebben észrevehetők a szokatlan környezeti változások.

4. Az eszköz használata

1. Ellenőrizzük, hogy a készülék sértetlen-e.
2. Csatlakoztassuk a megfelelő tápellátást.
3. Kapcsoljuk be az eszközt.
4. Figyeljük meg az érzékelők adatait és a jelzéseket.
5. Ha a rendszer hibát jelez, ellenőrizzük az eszközt és a környezetet.

5. Veszélyhelyzetek

Ha az eszköz szokatlan értéket vagy figyelmeztetést jelez, meg kell vizsgálni a probléma okát. Ilyen lehet például a túl magas hőmérséklet, a nagy zaj vagy a szokatlan rezgés.

Ha valódi veszély áll fenn, értesíteni kell a felelős személyt, és követni kell a biztonsági előírásokat. Az eszköz nem helyettesíti a professzionális biztonsági berendezéseket.

6. Karbantartás

A megfelelő működés érdekében rendszeresen ellenőrizni kell a vezetékeket, a csatlakozásokat és a burkolatot. Az érzékelőket tisztán kell tartani, és ügyelni kell arra, hogy ne sérüljenek meg.

Ha a készülék nem működik megfelelően, először ellenőrizzük a tápellátást és a csatlakozásokat. Ha a hiba továbbra is fennáll, kérjünk segítséget.

7. Biztonsági szabályok

• Ne használjuk a sérült készüléket!
• Ne érintsük meg nedves kézzel az elektromos csatlakozókat!
• Ne öntsünk folyadékot az eszközre!
• Ne szereljük szét megfelelő ismeretek nélkül!
• Hiba esetén kapcsoljuk ki, ha ez biztonságosan megtehető.

8. Előnyök

• Sokoldalú adatgyűjtés: Öt különböző érzékelővel (hőmérséklet, fény, zajszint, gyorsulás, mágneses tér) átfogó képet ad a tantermi környezetről.
• Proaktív hiba- és veszélyészlelés: Gyorsan jelzi a szokatlan környezeti változásokat (pl. túl magas hőmérséklet, rezgések), így a problémák még időben reagálhatók le.
• Strapabíró kialakítás: A 3D nyomtatott burkolat védi a belső érzékelőket és a vezérlőegységet a külső behatásoktól.
• Egyszerű használat és üzemeltetés: A kézikönyv alapján világos lépésekből áll a beüzemelése, használata és az alapvető hibaelhárítás.
• Fokozott biztonság: Hozzájárul az ideális tanulási feltételek fenntartásához a marsi környezetben.

9. Hátrányok

• Korlátozott védelem: Nem helyettesíti a professzionális biztonsági és életfenntartó berendezéseket, így kritikus veszélyhelyzetekben nem elégséges önmagában.
• Folyamatos gondozási igény: Rendszeres karbantartást és tisztítást igényel (érzékelők tisztítása, vezetékek és burkolat ellenőrzése) a megbízható működéshez.
• Emberi felügyelethez kötött: Nem automatizált elhárító rendszer; szokatlan értékek vagy figyelmeztetések esetén manuális ellenőrzésre és felelős személy értesítésére van szükség.
• Sérülékenység elektromos/folyadéki hatásokra: Érzékeny a nedvességre, folyadékokra és szakszerűtlen szétszerelésre.

10. Az eszköz programja

11. Összefoglalás

A Mars Classroom Guardian célja, hogy segítse a marsi tanterem környezetének ellenőrzését. Az érzékelők figyelik a különböző környezeti változásokat, így könnyebben felismerhetők a lehetséges problémák. A biztonságos használathoz fontos a rendszeres ellenőrzés és a megfelelő karbantartás.

Mars Classroom Guardian – Biztonságosabb tanulás a Marson!