Praktiskas klātienes nodarbības skolām — programmēšana un mākslīgais intelekts, 3D modelēšana un druka, lāzertehnoloģijas un vektordizains ar īstām ražošanas iekārtām.
Ievads (15 min): Dalībnieku iepazīstināšana ar nodarbības mērķi, darba gaitu un elektrodrošību. Ievada diskusijā tiek aktualizēts viedo vadības ierīču un programmvadāmo makropaneļu ("Hackpad") pielietojums mūsdienu industrijā. Skolēni iepazīst mikrokontroliera ESP32-C3 arhitektūru (RISC-V), tā priekšrocības, perifērijas pieslēgumus un sasaisti ar ievades un izvades moduļiem. Norises gaita (50 min): Koda bāzes izstrāde un kļūdu novēršana: Skolēni izmanto dažādus ģeneratīvā MI asistentus sākotnējā koda izveidei (slēdžu nolasīšanai un datu izvadei uz displeja). Dalībnieki patstāvīgi analizē, manuāli rediģē ģenerēto kodu, novērš sintakses kļūdas un pielāgo to konkrētajai aparatūras arhitektūrai. Sistēmas montāža un programmēšana: Izmantojot Arduino programmu (Arduino IDE), skolēni veic koda kompilāciju un augšupielādi uz ESP32-C3 kontroliera. Prototipa testēšana: Skolēni darbina izveidoto ierīci reālos apstākļos, pārbaudot komandu izpildi un sensoru datu precizitāti. Noslēgums (15 min): Skolēni demonstrē gatavo ierīču darbību. Diskusijā dalībnieki izvērtē MI rīku pienesumu koda izstrādes ātrumā salīdzinājumā ar nepieciešamību pēc cilvēka veiktas kļūdu korekcijas, kā arī reflektē par programmētāja un inženiera lomu viedo sistēmu ražošanā. Noslēgumā viktorīna. Īstenošanas forma: Praktikums. Izmantotās metodes: Kiberfizikālās sistēmas modelēšana, MI rīku izmantošana koda ģenerēšanai, manuāla atkļūdošana (debugging), aparatūras montāža, reāllaika testēšana un strukturēta diskusija.
Norise atbilst: Programmēšana I. Temats: Nodarbība paredzēta 10., 11., 12. klašu grupām. Temats: Kā uzrakstīt kodu pēc dotas specifikācijas? Sasniedzamie rezultāti: 2.4.6. Veic programmatūras izstrādi un testēšanu atbilstoši izstrādātajai programmatūras prasību specifikācijai un projektējuma aprakstam. 2.4.13. Lieto atbilstošas programmēšanas valodas konstrukcijas (t. sk. zarošanās un cikla priekšrakstus) un datu tipus, kā arī tām atbilstošas standarta bibliotēku biežāk lietotās funkcijas un/vai procedūras, un/vai metodes programmatūras izstrādē. Organizē datu ievadi, veicot to validāciju, un izvadi, organizējot to formatēšanu.
Īstenošanas forma: Praktikums. Izmantotās metodes: Iekārtu kinemātikas izpēte, CAD 3D modelēšana, G-koda sagatavošana, prototipu testēšana, parametru analīze, diskusija un refleksija. Ievads (15 min): Iepazīstināšana ar nodarbības mērķi, darba gaitu un drošību. Skolēni klātienē iepazīst trīs atšķirīgas 3D printeru uzbūves (Cartesian, CoreXY, Delta), to kinemātiku, kustību asis un pielietojumu rūpniecībā. Ar iekārtu testa paraugiem tiek demonstrēti dažādu printeru darbības principi un ātrumi. Norises gaita (50 min): Katrs skolēns pie datora Onshape vidē projektē inženiertehnisku "Print-in-place" kustīgu mehānismu, apgūstot funkcionālo mezglu pielaides, kas nodrošina kustību uzreiz pēc izdrukas. Skolēni apgūst slicing programmatūru (slāņu biezuma, ātruma un balsta struktūru konfigurēšanu G-kodā). Paralēli dalībnieki vēro ātrgaitas 3D printeru darbību un testē parametrus: aizpildījuma (infill) struktūru un sienu skaitu, analizējot to ietekmi uz detaļas izturību. Laikietilpīgākie modeļi tiek izdrukāti pēc nodarbības un nosūtīti skolai ar pakomātu. Noslēgums (15 min): Skolēni salīdzina digitālo 3D projektu ar gatavo produktu. Diskusijā dalībnieki analizē 3D drukas pielietojumu inženierijā, prototipu pārbaudē un ražošanā, kā arī ar refleksiju izvērtē inženiera lomu. Noslēgumā viktorīna par dažādām CNC tipa iekārtām ar iespēju iegūt balviņas. Izgatavotie darbi paliek skolēnu īpašumā.
Norise atbilst: Dizains un tehnoloģijas. Temats: Nodarbības paredzētas 7., 8., 9. klašu grupām. Temats: Kā plānot un izgatavot inženiertehnisku risinājumu? Sasniedzamie rezultāti: T.9.1.3.1. Patstāvīgi vai sadarbībā ar citiem plāno un apraksta dizaina risinājuma izstrādes procesu. Salīdzina dažādu materiālu un tehniku iespējas un ietekmi uz vidi. Izvēlas un pamato piemērotāko risinājumu. Veido un atbilstoši noformē risinājuma dokumentāciju – rasējumus, tehniskos zīmējumus, 3D modeļus un vizualizācijas.
Ievads (15 min): Iepazīstināšana ar nodarbības mērķi, darba gaitu un drošību. Skolēni klātienē iepazīst atvestos 3 dažādus 3D printerus, to darbības principus un materiālus (PLA, PETG, ASA, ABS, TPU). Ievada sarunā tiek analizēti aerodinamikas pamati – kā korpusa forma, masa un spārnu novietojums ietekmē raķetes lidojuma trajektoriju. Norises gaita (50 min): Katrs skolēns patstāvīgi pie datora Onshape vidē modelē savu raķeti, apgūstot telpisko skicēšanu, rotācijas rīku (Revolve), spārnu simetriju un savienojumu pielaides. Paralēli klasē esošie 3D printeri reāllaikā drukā testa raķešu prototipus ar atšķirīgām formām un palaidējmehānismu. Pēc datorprojekta pabeigšanas skolēni veic drukāto prototipu palaišanas testus, mērot un salīdzinot, kuru formu risinājumi nodrošina augstāku un stabilāku lidojumu. Skolēnu individuālie modeļi pēc nodarbības tiek izprintēti un dažu dienu laikā nosūtīti skolai ar pakomātu. Noslēgums (15 min): Skolēni demonstrē savus 3D modeļus un pamato dizaina izvēli. Refleksijas diskusijā par tēmu "Kuras dizaina iezīmes visvairāk ietekmēja stabilitāti un augstumu?" skolēni izvērtē inženiertehnoloģiju lomu produktu izstrādē. Noslēgumā viktorīna par 3D printeriem un modelēšanu ar iespēju iegūt 3D printētas balviņas. Īstenošanas forma: Praktikums. Izmantotās metodes: Iekārtu demonstrējums, CAD telpiskā 3D modelēšana, aerodinamikas eksperiments un testēšana, parametru salīdzināšana, digitālā izstāde un refleksija.
Norise atbilst: Dizains un tehnoloģijas. Temats: Nodarbība paredzēta 4., 5., 6. klašu grupām. Temats: Kā top funkcionāls inženiertehnisks priekšmets? Sasniedzamie rezultāti: T.6.2.4.5. Skaidro datorizētas attēlu apstrādes pamatprincipus, priekšrocības un trūkumus, nosauc galvenās atšķirības starp rastrgrafiku un vektorgrafiku. No gatavām formām veido, formatē un rediģē vektorgrafikas attēlu, izvēloties un lietojot atbilstošos rīkus. Veido vienkāršu animāciju, izmantojot paša veidotus vai gatavus attēlus. T.6.2.1.2. Izmēģina dažādas apstrādes tehnikas un tehnoloģijas darbā ar dažādiem materiāliem, ievērojot drošības nosacījumus.
Ievads (10 min): Dalībnieku sagaidīšana Tehnoloģiju akadēmijā, iepazīstināšana ar nodarbības mērķi, dienas plānu un drošības noteikumiem darbnīcā. Ar reālu gatavu produktu paraugiem tiek rosināta diskusija "Kā top lietas, ko ikdienā bieži sastopam ik uz soļa?", aktivizējot skolēnu priekšstatus par to, kā no idejas galvā nonāk līdz taustāmam priekšmetam. Skolēni tiek sadalīti 2 darba grupās. Norises gaita (60 min — divas stacijas pa 30 min ar rotāciju): 1. stacija (Tehnoloģiju klase): Katrs skolēns patstāvīgi pie sava datora darbojas dizainprogrammā RDWorks. Soli pa solim vadītāja pavadībā bērni apgūst grafiskā dizaina pamatfunkcijas (līniju, ģeometrisko formu un teksta ievietošanu, mērogošanu) un rada savu pirmo digitālo skici. 2. stacija (Ražošanas telpa): Skolēni iepazīst modernās ražošanas tehnoloģijas (3D printeru fermu, CO2 lāzergravētāju, CNC frēzi, šķiedru lāzeri, plotergriezēju) un praktiski vēro CO2 lāzergravētāja darbību, kas materiālu izgriež un iegravē pēc iepriekš sagatavota faila, kā arī izprot iekārtu pamatdarbību principus. Noslēgums (10 min): Dalībnieki saņem tikko izgatavotus suvenīrus no 3D printera/lāzergravētāja par dalību nodarbībā un pamatprasmju apguvi dizainprogrammā. Kopsavilkuma sarunā skolēni salīdzina datora skici ar gatavo materiālo produktu. Noslēgumā bērni piedalās viktorīnā par CNC iekārtām, saņemot balviņas. Īstenošanas forma: Praktikums. Izmantotās metodes: Jautājumi un atbildes, diskusija, ideju radīšana, praktiska darbnīca, modelēšana.
Norise atbilst: Dizains un tehnoloģijas. Temats: Nodarbība paredzēta 1., 2., 3. klašu grupām. Temats: Kā no ieceres un skices top gatava lieta? Sasniedzamie rezultāti: T.3.2.3.1. Risinājuma izstrādē veic vienkāršas darbības ar mācību procesā lietotajām programmvadāmajām ierīcēm, atpazīst dažu lietotņu un datņu ikonas, kā arī atver un aizver lietotnes, izmantojot operētājsistēmas grafiskās saskarnes piedāvātās standartiespējas. T.3.3.4.2. Stāsta par piemēriem, kur lietas (dizaina risinājuma) radīšanā tiek izmantoti tehnoloģiski risinājumi.
Ievads (15 min): Iepazīstināšana ar nodarbības mērķi, darba gaitu un optisko iekārtu darba drošību. Skolēni klātienē iepazīst 2 atšķirīgas lāzeriekārtas – CO2 un šķiedru lāzerus, to darbības principus un atšķirīgo starojuma mijiedarbību ar materiāliem. Ar testa darbiem tiek demonstrēti griešanas un gravēšanas procesi. Norises gaita (50 min): Katrs skolēns datora programmā "RDWorks" apgūst vektorgrafikas pamatus (ģeometriskās formas, līnijas, griešanas un gravēšanas slāņus) un izstrādā dizainu projektam "Mans sapņu ceļojums". Paralēli, kad tiek izgriezti skolēnu darbi ar lāzergravētāju uz koka vai akrila, tiek vērota šķiedru lāzera darbība uz metāla un kompozītmateriāliem, salīdzinot abu tehnoloģiju jaudu, ātrumu un precizitāti, kā arī saņemot personalizētu elementu. Noslēgums (15 min): Skolēni saņem savus gatavos darbus. Kopsavilkuma diskusijā dalībnieki salīdzina digitālo skici ar reālo materiālo produktu, vērtē abu lāzeru tipu atšķirīgo pielietojumu rūpnieciskajā ražošanā un materiālu izvēles nozīmi. Noslēgumā viktorīna par dažādām CNC tipa iekārtām ar iespēju iegūt balviņas. Gatavie darbi paliek skolēnu īpašumā. Īstenošanas forma: Praktikums. Izmantotās metodes: Vektorgrafikas izstrāde, iekārtu demonstrējums, materiālu un parametru salīdzināšana, praktiska izgatavošana, diskusija un refleksija.
Norise atbilst: Dizains un tehnoloģijas. Temats: Nodarbības paredzētas 4., 5., 6. klašu grupām. Temats: Kā materiālu īpašības un apstrādes tehnoloģijas nosaka izstrādājuma tapšanu? Sasniedzamie rezultāti: T.6.2.1.2. Izmēģina dažādas apstrādes tehnikas un tehnoloģijas darbā ar dažādiem materiāliem, ievērojot drošības nosacījumus. T.6.2.4.5. Skaidro datorizētas attēlu apstrādes pamatprincipus, priekšrocības un trūkumus, nosauc galvenās atšķirības starp rastrgrafiku un vektorgrafiku. No gatavām formām veido, formatē un rediģē vektorgrafikas attēlu, izvēloties un lietojot atbilstošos rīkus. Veido vienkāršu animāciju, izmantojot paša veidotus vai gatavus attēlus.