Modern robotikai technológiai ismeretek oktatása "Teljes spektrumú" oktatási módszerrel

Modern robotikai technológiai ismeretek oktatása "Teljes spektrumú" oktatási módszerrel Hajdu Csaba-Szilágyi Zoltán:
Modern robotikai technológiai ismeretek oktatása "Teljes spektrumú" oktatási módszerrel
Bemutatkozás
Bemutatkozás
Tantárgy bemutatása
Bsc villamosmérnök szakon
Automatizálási szakirányon
Nappali képzésben
7. szemeszterben
Szabadon választott tárgyként meghirdetett
Tantárgy bemutatása
A tárgy a mobil robotika témakörének számos aspektusát dolgozza fel.
Ilyenek a
programozás,
kinematika,
érzékelés,
szimuláció,
irányítás,
A szükséges tudományterületi ismeretek:
Számítástechnika
Matematika
Fizika
Elektronika
...
Oktatási módszertan
A tárgy komplexitása miatt nem hagyományos oktatási módszert választottunk
és elneveztük Teljes Spektrumú oktatási módszernek
Oktatás eszközei
Szoftverek
Python 3.10 programozási környezet
Gazebo 11.0.0 szimulációs szoftver
ROS 2 program könyvtár
Hardverek
LEGO Mindstorms EV3 építő készlet
Frontális előadás
A szemeszter első 4 hetében, heti 2 órában került megszervezésre az alábbi témakörökben:
Robotikai alapismeretek összefoglalása
Mobil robotok kinematikája
Irányítási algoritmusok és eszközök
Python programozás
Gazebo szimulációs szoftver használata
ROS 2 architektúra és programozás
Tervezés és szimuláció
Mobil robot tervezési és szimulációs feladatokra a félév során további 4 alkalommal, alkalmanként 2 óra állt rendelkezésre.
A hallgatók 3 fős csoportokra osztva dolgoztak.
A tervezés döntő részét órán kívüli munkában végezték.
Legfontosabb tanulság:
Egy ötlet, terv szintre emelése és a terv szimulációban történő tesztelése, számos előre nem látott problémát vet fel az ötlettel kapcsolatban.
Építés és programozás
Az építési és programozási szakaszra további 5 alkalommal 2-2 óra állt rendelkezésre.
A hallgatók igény szerint foglalkozásokon kívüli időpontban is igénybe vehették a labort és az eszközöket.
A robot programozását Python nyelven kellett elvégezni.
Legfontosabb tanulság:
A tervezés során elkövetett hibák vagy pontatlanságok, a kivitelezés során mutatkoztak meg. Nem minden elméletben kigondolt megoldás működik a valóságban, a szimulációs tesztek és precíz tervek ellenére sem.
Eredményének bemutatása
Saját eredmények bemutatása ,Önértékelés, önreflexió

A hallgatók feladata volt az elkészített projekt bemutatása egy „független érdeklődő csoport” számára. Online felületen élő stream előadás keretében.
Az online felület a Goolge Meet alkalmazás és egy Discord szerver volt.

A megoldást élőben működés közben be kellett mutatni, a csapaton belüli munkamegosztást is meg kellett említeni és a működést is prezentálni kellett.
A hallgatók által készített bemutató megtekinthető: https://www.youtube.com/watch?v=40BzH4AH0Tw
Legfontosabb tanulság:
A kezdeti elképzelés és a megvalósult eredmény közötti különbségeket, a megvalósítás során felmerült nehézségeket a hallgatóknak maguk értékelniük kellett.
Számonkérés - értékelés
Tervezett értékelés:
Elméleti ismereteket mérő írásbeli vizsga + a megvalósult projektfeladat értékelése.
Megvalósult értékelés:
A megvalósult projektek alapján, a kitűzött cél és az elért eredmények kontextusában gyakorlati félév végi jegy került megadásra.
Hallgatói visszajelzések
A hallgatói vélemények megismerésének céljából kérdőíves felmérést végeztünk
Előzetes elvárások:
Mennyire felelt meg az előzetes elvárásainak a tárgy?
Előzetesen mennyire gondolta nehéznek, nehezen tanulhatónak a tárgy tartalmát?
A tárgy utólagos megítélése:
Utólag, hogyan értékelné a tárgy eredményességét a saját maga számára?
Utólag mennyire tartja nehezen megtanulhatónak a tárgy tartalmát?
Az oktatási módszerekre történő visszajelzés:
Mennyire volt szokatlan a tárgy oktatási módszere?
Mennyire érezte jónak a tárgy oktatási módszerét?
Mennyire volt élményszerű az oktatás a saját maga számára?
Hallgatói visszajelzések
Visszajelzés aránya:
14 hallgatóból 8
57%
Hallgatói visszajelzések
További tervek
A tárgy ismételt meghirdetése
Az Autonóm intelligens robotok tárgy a 2022/23 I. szemeszterben is meghirdetésre került.
Az oktatási módszerek alkalmazása más tárgyakra
Más tárgyak vonatkozáséban az eszköz háttér biztosítsa még megvalósítás alatt áll. Érintett tárgy lehet a mesterséges intelligencia illetve a gépi tanulás, valamint más összetett ismeretek elsajátítását igénylő tárgy.
Az oktatási módszerek alkalmazása más korosztályokra
A győri Mobilis közreműködésével középiskolás korosztály
számára robotika szakkör megvalósítása folyamatban van.
Köszönöm a figyelmet! magyar