FOI Nastava - Edukacijski roboti i mikroračunala

Sadržaj se učitava...

FOI Nastava

apps

mdi-login

Edukacijski roboti i mikroračunala

Educational Robots and Microcomputers
2023/2024

4 ECTSa

Informatika u obrazovanju 1.3 (IUO)

Katedra za strane jezike i općeobrazovne discipline

3. semestar

Osnovne informacijemdi-information-variant

Izvođači nastavemdi-account-group

Nastavni plan i programmdi-clipboard-text-outline

Model praćenjamdi-human-male-board

Ispitni rokovimdi-clipboard-check-outline

Rasporedmdi-calendar-clock

Konzultacijemdi-account-voice

Izvođenje kolegija

Studij	Studijski program	Semestar	Obavezan
Informatika u obrazovanju 1.3 (IUO)		3	izborni

Cilj kolegija

1. upoznati studente tehnikama i metodama razvoja i poučavanja kibernetsko-fizičkih sustava primjenjujući nove tehnologije 2. poticati aktivno sudjelovanje studenata u kreativnom rješavanju problema i učenju putem istraživanja te izradom jednostavnih IoT rješenja koristeći robote i mikroračunala

Preduvjeti

Kolegij nema definirane preduvjete

Norma kolegija

Predavanja

15 sati

Vježbe u praktikumu

30 sati

Nastavnik	Uloga na kolegiju	Oblik nastave	Tjedana	Sati	Grupa
Tomaš Boris	Nositelj	Predavanja Predavanja	15 15	1 2	0 0

Sadržaj predavanja

Uvod u robotiku i kibernetsko-fizičke sustave (1 + 0 sat)
Definicija pametnih sustava, interneta stvari i kibernetsko-fizičkih sustava.
Robotika. povijest, izazovi i osnove (1 + 0 sat)
Načini fizičke realizacije. Analiza primjene robotike u realnim sustavima.
Upravljanje projektima u miješanim okolinama softvera i hardvera (1 + 3 sata)
Primjena alata za verzioniranje i brzo prototipiranje proizvoda.
Razvojne okoline (2 + 4 sata)
Podešavanje i korištenje različitih okolina za razvoj. Studenti iskušavaju različite tehnike traženja pogrešaka u programskom kodu namjenjenom za kibernetsko-fizičke sustave.
Osnovne komponente za rad s edukacijskim robotima i mikroračunalim. (2 + 4 sata)
Analiziranje modela komponenata i pripadajuće dokumentacije, npr. memorije ekrani i sl.
Senzori (1 + 4 sata)
Upoznavanje s različitim vrstama senzora i protokola za dohvaćanje podataka.
Aktuatori (1 + 4 sata)
Analiza vrsta aktuatora kao i primjena u rješavanju problema. Studenti primjenjuju različite protokole i tehnike korištenja aktuatora u kibernetsko- fizičkim sustavima
Komunikacija između komponenata i modula (2 + 4 sata)
Korištenje komunikacijskih protokola za komunikaciju kratkog i dalekog dometa.
Društveno korisno učenje i scenariji poučavanja (2 + 4 sata)
Primjeri u praksi, definiranje vlastitih problemskih zadataka (projekata)
Dokumentiranje kibernetsko-fizičkih sustava i izrada nastavnih materijala koristeći alate za dizajniranje sklopova (2 + 3 sata)
Prezentacija problema, procesa razvoja i finalnog proizvoda.

Sadržaj seminara/vježbi

Ishodi učenja kolegija

Objasniti sastavne komponente kibernetsko-fizičkih sustava i edukacijskih robota.
Primijeniti osnove robotike na rješavanju jednostvnih problema.
Identificirati i ispraviti probleme u razvoju robotskih i mikroračunalnih sustava.
Primijeniti metodičke pristupe poučavanja za pametne i kibernetsko-fizičke sustave.
Analizirati izazove natjecanja upotrebom robota i mikroračunala.
Prepoznati sigurnosne izazove u dizajnu sustava i definirati smjernice za sigurna rješenja.
Izraditi detaljne instrukcije za izradu kibernetsko-fizičkih sustava (robota i mikroračunala).
Primijeniti kibernetsko-fizičke sustave u razvoju kritičkog razmišljanja, timskog rada, kreativnosti u rješavanju problemskih zadataka.
Primijeniti koncepte društveno korisnog učenja.

Ishodi učenja programa

Primijeniti etička načela, zakonsku regulativu i norme koje se koriste u struci
Procijeniti uvjete za primjenu suvremenih informacijskih i komunikacijskih tehnologija (IKT), savjetovati druge u primjeni IKT-a te u zadanom kontekstu odrediti utjecaj na pojedinca, organizaciju i društvo.
Modelirati probleme iz područja informacijskih i poslovnih sustava korištenjem matematičkih metoda, metoda razvoja informacijskih sustava i koncepata planiranja, upravljanja i poslovanja
Analizirati uvjete, donositi odluke, savjetovati druge te primijeniti odluke u zadanom kontekstu rješavanja problema iz područja informacijskih i poslovnih sustava
Vrednovati učinkovitost uvođenja i korištenja programskih rješenja i pripadajuće infrastrukture za konkretne problemske domene
Voditi interdisciplinarni tim i raditi u takvom timu te razviti planove upravljanja karijerom za sebe i članove tima uključujući elemente cjeloživotnog učenja i razvoj kompetencija poduzetnosti
Svrsishodno komunicirati na hrvatskom i stranom jeziku, unaprijediti komunikaciju sa svim dionicima (klijentima, korisnicima i kolegama) uz primjenu odgovarajuće terminologije uključujući popularizaciju suvremenih informatičkih trendova i tema
Primijeniti odgovarajuće metode i tehnike projektiranja, planiranja, razvoja i uvođenja složenog informacijskog sustava u suvremenim razvojnim okolinama
Optimizirati procese poslovnog sustava organizacije u suradnji sa stručnjacima odabirom metoda i koncepata planiranja, upravljanja organizacijom i analize poslovanja
Oblikovati softversku arhitekturu složenog informacijskog sustava, odabrati i postaviti njegovu odgovarajuću tehnološku platformu i sigurnosne mehanizme te programirati dijelove složenog sustava
Utvrditi uvjete za primjenu ključnih informacijskih tehnologija, procijeniti njihov učinak i u zadanom kontekstu donositi odluke i davati savjete vezano uz upravljanje IT uslugama i resursima
Analizirati uvjete za primjenu, savjetovati i u zadanom kontekstu donositi odluke vezane uz metodološke pristupe razvoju organizacijskih i informacijskih sustava
Osmsliti projekt učinkovitog unapređenja poslovnog sustava u osnovnim vertikalnim područjima uz korištenje suvremenih IKT, realizirati takav projekt vlastitim razvojem ili izborom odgovarajućeg standardnog softvera
Analizirati objekte poslovnog sustava te postaviti formalni model objektnog sustava kao temelj izgradnje informacijskog sustava.
Dizajnirati i izgraditi sustav temeljen na distribuiranim bazama podataka i velikim izvorima znanja korištenjem tehnika izgradnje velikih i distribuiranih podatkovnih sustava i razrješavanja konflikata između kompetitivnih izvora znanja.
Izgraditi računalni sustav za pohranu podataka i znanja uključujući digitalne arhive.
Predložiti poboljšanja poslovnog sustava temeljem optimiziranog modela poslovnih procesa i poslovnih pravila.
Modelirati i izgraditi analitički podatkovni sustav skladišta podataka i višedimenzionalnih kocaka temeljen na postojećem transakcijskom sustavu.
Izgraditi i optimizirati model procesa, klasa podataka i poslovnih pravila poslovnog sustava te predložiti poboljšanja poslovnog sustava.
Modelirati i izgraditi sustave temeljene na znanju i sustave za podršku u odlučivanju.
Identificirati potrebe za strategijskim i upravljačkim promjenama u organizacijama
Primijeniti metode upravljanja životnim ciklusom informacijskog sustava organizacije te osmisliti i primijeniti suvremene strategije nastupa na tržištu informatičkih proizvoda i usluga
Definirati elemente strategijskog kontinuuma i primijeniti metode strategijskog upravljanja uz potporu informacijsko komunikacijske tehnologije.
Razviti i validirati sustav mjerenja organizacijske učinkovitosti uz primjenu IKT
Analizirati tržište primjenom informacijsko-komunikacijskih tehnologija
Analizirati poslovne procese te preporučiti i primijeniti odgovarajuće informacijske i komunikacijske tehnologije za unapređenje poslovnih procesa
Prezentirati razvoj i organizaciju odgojno-obrazovnih sustava, povijest informatike i računarstva, ustroj odgojno-obrazovnog procesa, društvenu uvjetovanost odgojno-obrazovne prakse i primijeniti suvremene odgojno-obrazovne koncepcije
Organizirati nastavni proces uključujući i poučavanje upotrebom tehnologije i u kriznim uvjetima te osmisliti postupke za upravljanje procesom učenja i poučavanja uz primjenu odrednica djelovanja i ponašanja ljudske jedinke i dinamike grupe
Artikulirati nastavni sat primjenjujući primjerene nastavne metode i oblike rada, didaktičke principe i nastavna sredstva
Voditi pedagošku dokumentaciju, ispitivanje, ocjenjivanje i vrednovanje u skladu sa zakonskom regulativom i kriterijima osobne i profesionalne etičnosti
Poučavati učenike primjeni različitih oblika učenja, samovrednovanju i samoreguliranom učenju
Upravljati razrednim odjeljenjem, i surađivati s roditeljima i drugim strukturama unutar i izvan odgojno-obrazovne institucije
Primijeniti i sukreirati suvremene računalne sustave u dizajnu obrazovnog informacijskog sustava u nastavi u skladu s pedagoškim i metodičkim principima te ih popularizirati sukladno trendovima i potrebama
Primijeniti principe proceduralnog programiranja, interneta, weba, stolnih aplikacija u kontekstu rješavanja problema iz realnog svijeta
Formulirati problem iz realnog svijeta u smislu problemskog zadatka u informatici te ga znati riješiti i rješenje evaluirati
Izvoditi proces poučavanja u multikulturalnim i multietničkim sredinama i drugim posebnim uvjetima (treća dob, centri izvrsnosti …)
Strukturirati i procjenjivati osobna i profesionalna iskustva (razvijati refleksivnu praksu) uključujući cjeloživotno učenje

Osnovna literatura

Smart Learning with Educational Robotics: Using Robots to Scaffold Learning Outcomes (Linda Daniela; Springer, 2019)
Song Guo, Deze Zeng: Cyber-Physical Systems: Architecture, Security and Application (Springer; 1. izdanje (20. rujan, 2018))
A 21st Century Cyber-Physical Systems Education (National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine, Division on Engineering and Physical Sciences, Computer Science and Telecommunications Board, Committee on 21st Century Cyber-Physical Systems Education; National Academies Press, 2017)

Dopunska literatura

Asia-Pacific STEM Teaching Practices: From Theoretical Frameworks to Practices (Ying-Shao Hsu, Yi-Fen Yeh; Springer Nature, Nov 12, 2019)
Invent to Learn: Making, Tinkering, and Engineering in the Classroom (Sylvia Libow Martinez, Gary S. Stager; Constructing Modern Knowledge Press, Sep 17, 2016)

Slični kolegiji

Redoviti studenti

Izvanredni studenti

U kalendaru ispod se nalaze konzultacije predmetnih nastavnika, no za detalje o konzultacijama možete provjeriti na profilu pojedinog predmetnog nastavnika.