„A tudás kívánsága eredeti vágy a lélekben, csak fel kell serkenteni’’
– Bolyai Farkas –
Robotoljunk – Bolyais Tehetségnapok alkalmával megszervezett informatika, fizika és biológia műhelyfoglalkozások során sikerült közelebb hozni a tudományt és az innovációt a középiskolásokhoz, népszerűsíteni a tudományos életpályát, felhívni a fiatalok figyelmét a mérnöki, kutatói munka jelentőségére. Csapatmunkával, tanulással motiváltuk diákjainkat, és megtapasztalták, hogy miként lehet kreatívan, fantáziadúsan megközelíteni a problémát, és hogyan kell pozitívan viszonyulni a tudományhoz és technikához.
A robotokkal kapcsolatos jelenségek és eredmények tanulmányozása nagyszerű lehetőséget nyújtott a különböző szakterületeken tanultak összekapcsolására, és ugyanakkor megtanulták felhasználni az elméleti ismereteket a gyakorlatban.
A tevékenységeken a reáltudományok iránt érdeklődő diákjaink vettek részt, megismerkedtek a LEGO-robotprogramozás alapjaival, a robotok érzékeléséhez kapcsolódó fizikai jelenségekkel, illetve a korszerű biológiai adatfeldolgozás módszereivel.
A robottervezés kapcsán a diákok szinte játékosan, a cél által motiválva kutattak a megadott szakterületeken, kutatásaik eredményét összegezve, megosztva társaikkal érdekes, megoldásokhoz, következtetésekre jutottak, amiket nagysikerrel mutattak be.
Szász Ágota Judit, programfelelős
Robotoljunk – robotprogramozás műhely
A LEGO® MINDSTORMS segítségével a diákok meglátták, hogyan kell tudásukat gyakorlati módon alkalmazni és azonnal megtapasztalni munkájuk eredményét. Ez hihetetlenül motiváló.
A robottervezés, programozás is kreatív problémamegoldásra ösztönzi a diákokat és fejleszti a csoportmunkára való készséget. Kihívás számukra különböző gyakorlati problémákkal dolgozni, azokat saját ötleteik segítségével megoldani és másokkal együttműködni.
Az NXT-G grafikus felületű, egyszerűen kezelhető programozási környezet, amely inkább a programozásban kevésbé jártas felhasználók számára készült, a programtéglákból gyorsan fel lehet építeni egyszerű programokat, emiatt szinte azonnal sikerélményt nyújt a használata.
Heti tevékenységünk mottója Seymour Papert gondolata:
“Az ismeret csak az egyik oldala a megértésnek.
A valódi megértés a saját tapasztalatainkból származik.”
Első robotprogramozás tevékenységen a diákok megismerkedtek a Lego Mindstorm Kit tartalmával, az NXT-G programozási felülettel, a robotok felépítésével, a programozással és egyszerű mozgásokat programoztak.
Második tevékenységen különféle szenzorok használatát tanulmányozták, valamint összetettebb mozgásokat próbálgattak.
A harmadik nap a tervek megvalósításának napja volt, hiszen megépítették azokat a robotokat, melyeket a nyílt napon bemutattak.
Ignát Anna, informatika tanár
Robotoljunk – bioinformatika műhely
A bioinformatika hatalmas biológiai információ tárolásának, az ebben való keresésnek és elemzésnek a tudománya. Az emberi genomban 3 milliárd nukleotid található, nehéz lenne ezek szekvenciáit követni, elemezni egyszerű megfigyeléssel. Ugyanakkor a szekvenciák megismerése még csak a kezdet, hiszen további feldolgozást igényel ezek funkciója, a gének szerepe, kapcsolatuk betegségekkel. A bioinformatika két alapvető információfeldolgozást kínál: információtárolást adatbázisok formájában, valamint információ- feldolgozási eszközöket, amelyekkel érdekes műveleteket, pl. összehasonlítás alapú kereséseket tesznek lehetővé. A háromnapos bioinformatika foglalkozás során a diákok izelítőt kaptak az adatbázisok kezeléséről és az ezekből való információszerzés lehetőségéről.
Első nap a szerkezeti genomika aktuális kérdéseit beszéltük meg, géneket kerestünk, ezek alapján pedig molekuláris evolúciós törzsfát állítottunk fel a főemlősök között a www.geneious.org adatbázis segítségével, majd az ember sajátos génállományát jelző SNPs-eket (single nucleotid polimorphism) kerestük fel a www.ensembl.org adatbázis segítségével és ezeket kapcsoltuk betegségekkel vagy betegségre való hajlammal.
Második nap gyakorlati feladatokat oldottunk meg a bűnüldözés témakörében a www.ncbi.org, a www.rcbs.org, valamint a www.genames adatbázisok felkeresésével. Harmadik nap egy feltételezett gyilkosság bűnősét kellett a diákoknak megtalálni gyakorlati feladatok formájában: vércsoport meghatározás, talajminta vizsgálat, PCR elektroforézis értelmezés, színanyagok kromatográfiás szétválasztásának segítségével.
József Éva, biológia tanár
Robotoljunk – fizika műhely
A fizika műhelyek egyik témája az analóg és a digitális jelek közötti kapcsolat, melyeknek konverziójában két fő elem, a diszkretizálás és a kvantálás játszik fontos szerepet. Az elmélet megértése után, Fehér Áron (a Sapientia III. év) hang- és fényérzékelő rendszerek analóg elektromos jeleit – digitális jelekké átalakító, saját építésű áramköreit próbálhatták ki a résztvevő diákok. Ezt követően egy mozgás követésére alkalmas adatgyűjtő eszköz segítségével, amely működése ultrahangos érzékelésen alapul, egy csillapodó rezgés mozgásgrafikonját vették fel, amit részletesen kielemeztek.
A második érdekes témakör a különböző célokra alkalmas érzékelőket ölelte fel. Amint kiderült, egy-egy érzékelő nem rossz, hanem egyik műszaki feladat ellátására alkalmas, a másikéra nem. A résztvevők hőmérséklet-, megvilágítás- és helyzetérzékelőket tanulmányozhattak, amelyeket Fekete Albert Zsombor informatikus készített és mutatott be. Ezek a mikro vezérlők bármely robot működésében szerepet játszanak.
A fizikaműhelyek harmadik témaköre közvetlenül a robotokhoz kapcsolódott, hiszen Dr. Márton Lőrincz – a Sapientia Egyetem docense, a robotok irányító rendszerének programozásáról tartott előadást. A robotok két csoportjához, a rögzített helyzetű és a mobilis robotokhoz kötődő alapfogalmakat tett érthetővé a diákok számára, ugyanakkor láthattunk számos érdekes alkalmazás képét is. Ezt követően Nagy Zoltán mérnök, (Sapientia) lehetővé tette a diákok számára, hogy öt robotot teszteljenek és kipróbáljanak.
Szász Ágota Judit, fizika tanár
A rendezvény részletes programja megtekinthető itt, illetve az eseményről megjelent néhány beszámoló megtekinthető itt, itt és itt.
A tevékenység az Erdélyi Tehetségsegítő Tanács (ETT) 2013-as A siker útjai: nyári tehetséggondozási programok Erdélyben című programjának részeként, a Nemzeti Tehetség Program NTP-TPEM-M-MPA-12 pályázatának támogatásával zajlott.