Интернет вещей / умные технологии в агротехнике и экологии

Программа направлена на формирование цифровой грамотности, глобальных компетенций и коммуникативной культуры для адаптации школьников в цифровом мире за счет реализации проектов и выполнения творческих заданий с использованием технологии интернета вещей.

В Программе разделена на два модуля: теоретический и практический, которые реализуются поэтапно, а также предусмотрены часы для самостоятельной работы.

В рамках теоретического модуля участники познакомятся:

1)    с основами технологии интернета вещей, ее устройством, назначением платформы интернета вещей, использованием цифровых технологий в агротехническом комплексе на примере «умной» теплицы и «умной» метеостанции;

2)    с особенностями организации выращивания растений в умной теплице на примере образовательного набора «Умная теплица», узнают, как поставить эксперимент, провести опыты, зафиксировать данные, обработать и сделать выводы.

Практический модуль будет посвящен:

1)    реализации проекта «Умная теплица» и «Умная метеостанция»- монтажу, сборке и отладке систем и модулей, настройке управления через платформу интернета вещей.

2)    Также будут проведены посадка микро-зелени, проведение опытов, фиксация результатов и оформление проекта.

преподаватели

Панкратова Людмила Павловна, Егоров Сергей Николаевич

Содержание программы

1.     Цифровые технологии. Большие данные. Облачные технологии и сервисы. Виртуальная и дополненная реальности.

2.     Цифровые двойники, системы с искусственным интеллектом. «Умные» системы: основные возможности и использование в агроэкологии/

3.     Интернет вещей. Основные сведения. Устройство системы интернета вещей. Платформа интернета вещей. Интернет вещей в агроэкологии.

4.     Среда обитания. Классификация факторов среды. Контролируемые факторы среды. Особенности тепличного выращивания растений. «Умная» теплица – культивирование растений в контролируемых условиях.

5.     Метеостанция. Назначение, оборудование, приборы и материалы. Отличия «умной» метеостанции от традиционной. Организация мониторинга метеоусловий для работы «умной» теплицы.

6.     Рекомендации к постановке и реализации эксперимента/серии опытов для макета «Умная» теплица (выращивание микро-зелени).

7.     Изучение наборов «Умная» теплица и «Умная» метеостанция. Монтажные работы, сборка, отладка электронных систем, программирование контроллера, настройка на платформе интернета вещей Blynk.

8.     Оформление отчета по исследованиям.

9.     Оформление проекта, презентация для представления проекта.

Цели программы

Формирование основ технологической и цифровой грамотности для эффективного использования цифровых устройств и программного обеспечения в процессе выполнения учебных заданий и проектов.

Результат программы

Обучающиеся:

1.     Поймут возможности цифровых технологий, и применять их на практике при реализации проектов и выполнении творческих и учебных заданий.

2.     Смогут понять смысл интернета вещей, назначение и применение, приводить примеры из разных областей, понимать перспективы развития.

3.     Будут использовать полученные знания и умения для создания, проведения исследования и испытаний, сборки макетов умных вещей.

4.     Освоят приемы и методы работы с датчиками, исполнительными механизмами и контроллером.

5.     Освоят основы технологии сборки умных вещей и самостоятельно и / или с помощью педагога / учителя проводить испытания.

6.     Смогут понять и применять методы и технологии для проектирования умных вещей.

7.     Научатся составлять простейшие алгоритмы при создании сценариев для умных вещей, работать со скетчами.

Материально-техническая база

Необходимое оборудование и материалы

для осуществления экспериментов с микро-зеленью

в «умной» теплице по Программе.

(на 1 группу – не более 16 человек, команды по 3-4 человека)

1.     Образовательные наборы «Умная теплица» и «Умная метеостанция» (ООО «МГБот») – из расчета желательно 1 набор на 3 человека (итого 4 5 наборов).

2.     замены – не более 120 мм по длинной стороне.

3.     Семена микро-зелени (предстоит расфасовать по 5 г):

a.     рукола – 40 г;

b.     дайкон – 40 г.

4.     Джутовый субстрат (коврик), толщиной 0,5-1 см, для укладки на дно мармитки. Можно заменить подкладочным стеганным текстилем. 8 шт. – по количеству мармиток.

5.     Весы лабораторные электронные для взвешивания семян и урожая (предел взвешивания – 200 г, точность – 0,1 г) – 1 шт.

6.     Линейки для определения морфологических показателей (10-20 см, 1 шт. на 2 чел.).

7.     Пульверизатор для опрыскивания семян и растений при посадке и в эксперименте (1 шт. на набор «Умная Теплица ЙоТик М2»).

8.     Источник (внешний) освещения для одной «умной» теплицы (лампа белого (дневного) света) – 1 шт.

9.     Картонная коробка без одной боковой стороны (в эксперименте коробку переворачивают и накрывают «умную» теплицу, обращая открытую сторону к источнику освещения (п. 8).

10.  Непрозрачный плотный чехол (кусок абсолютно непрозрачной (!) ткани) для полного ограничения доступа света внутрь теплицы.

11.  Ножницы, скальпели, пинцеты, препаровальные иглы   по четыре наименования.

12.  Микроскоп лабораторный – 1 шт.

13.  Чашки Петри, предметные и покровные стекла для микроскопии.

14.  Фильтровальная бумага.

15.  Бумага для записей и канцелярские принадлежности – по количеству обучающихся.

16.  Таблички садовые малые для размещения внутри лотка с растениями – по количеству лотков.

17.  Оборудование для фото- и видеофиксации.

Все аудитории должны быть обеспечены компьютером для преподавателя с выходом в интернет, а также с возможностью демонстрации презентации и проигрывания звука. Проектная работа, мастер-классы, семинары и практикумы должны проводиться в аудиториях, оборудованных персональными компьютерами с выходом в интернет по количеству школьников – участников программы. Специальных требований к дизайну помещений для проведения аудиторных занятий нет.