Lego spike приложение education

Обновлено: 27.04.2024

This commit does not belong to any branch on this repository, and may belong to a fork outside of the repository.

Latest commit

Git stats

Files

Failed to load latest commit information.

README.md

Windows 7 is no longer supported, updated, etc. etc. so LEGO quite rightly don't want to support it, so their Spike Prime Windows 10 installer won't run on Windows 7.

However in the real world lots of schools still use Windows 7 on old laptops etc..

In particular we run our FLL competition teams using dedicated offline (old, donated) Windows 7 laptops.

Fortunately the Spike app will work fine on Windows 7 if you copy it across.

Installation on Windows 7 is a 3 step process:

a) Install on a windows 10 machine and copy the installation folder across to the Windows 7 machine on a USB memory stick.

b) Install the Spike DFU mode (firmware upgrade) USB driver.

c) Install the Spike FS mode (usb serial communication) USB driver.

The DFU mode driver is available as part of the normal LEGO installation. The FS mode driver is not so obvious, because it actually just uses the existing Windows operating system driver (usbser). So we just need to download/install an extra installation 'inf' file which basically just 'tells' Windows 7 to use the existing driver when Spike is connected.

In more detail (remember to login as an adminstrator and don't connect the Spike hub to the USB cable yet):

Install the spike app on a Windows 10 machine.

On the Windows 10 machine copy the entire folder C:\Program Files\SPIKE onto a USB stick. As this is an electron wrapped app everything important is all in that one single folder.

Now on the Windows 7 machine copy this folder across to the same location C:\Program Files\SPIKE .

Double click on the C:\Program Files\SPIKE\driver\usb\dpinst.exe file. This will install the 'DFU mode' Spike driver.

Restart the computer. Yes, you really do have to do this.

Connect the Spike to the USB cable and turn it on. Remember which USB port you have used on the computer, as it is best to always use the same one for the cable in the future. Ignore any Windows 'Installing device driver' messages and wait 5 minutes or so (driver update/install will eventually fail). During this time download the Spike driver from this repo and unzip it in a new folder on your desktop.

Open Device Manager (Start>Run>and type 'Device Manager' to find it)

Under 'Unknown Devices' you should now see an entry called 'LEGO Technic Large Hub in FS mode'

Right Click on this entry and 'Update Driver Software' then 'Browse My Computer for Driver Software'

Browse to the folder you unzipped the Spike FS driver to and then click 'Next'. Ignore the scary 'unsigned driver' warning, this process is quite safe as we are not actually installing a new driver, we are just telling windows to use the existing usbser driver (which is already part of the Windows operating system). Let the installation finish.

In Device Manager you should now have a 'Spike USB COM Port' entry in the 'Ports (COM & LPT)' section. The software will only work when you can see this entry.

On the Windows Desktop right click in an empty space and select 'New'>'Shortcut'. Enter the path 'C:\Program Files\SPIKE\spike.exe' and click Next and then give the shortcut a name ('Spike' would be a good choice!)

Double click on the shortcut and you should now have a working Spike system on your Windows 7 computer (USB cable connection). If you are brave you can now waste several hours trying to set up a working Bluetooth connection too (it's hard, but does work - see the instruction in the bluetooth folder in this repo), but we would suggest simply sticking to the USB cable.

Робототехника — одно из самых интересных и прорывных школьных занятий. Она учит составлять алгоритмы, геймифицирует учебный процесс, знакомит детей с программированием. В некоторых школах уже с 1 класса занимаются информатикой, учатся собирать роботов и составлять блок-схемы. Чтобы дети легко понимали робототехнику и программирование, могли углубленно изучать математику и физику в средней школе, мы выпустили новый обучающий набор LEGO Education SPIKE Prime. Подробности о нем расскажем в этом посте.

LEGO Education SPIKE Prime предназначен для обучения детей 5–7 классов в школах и кружках робототехники. Набор позволяет строить алгоритмы с помощью блок-схем и любоваться, как картинки на экране превращаются в движения и действия. Для современных школьников важна наглядность и WOW-эффект, и SPIKE Prime является приманкой, которая может увлечь детей программированием и точными науками.

Обзор набора

Набор поставляется в минималистичном желто-белом пластиковом боксе. Под крышкой — картонка с инструкцией по началу работы и схемой размещения деталей в лотках. Набор спроектирован так, чтобы с ним было легко начинать работу и педагогу требовалось минимум дополнительной подготовки.

Сами детали расфасованы по пакетикам с номерами, которые соответствуют номерам ячеек в лотках.

В Базовый набор входит более 500 элементов LEGO, включая новые.

Несколько новых рам, которые сокращают время сборки прототипов и позволяют создавать крупные модели.
Новый кубик 2x4 с отверстием для осей Technic. Он позволяет объединять элементы Technic и LEGO System в одном проекте.
Обновлена базовая пластина из ассортимента Technic.
Новые узкие колеса, которые обеспечивают точность управления и повышают маневренность моделей.
Новое поворотное колесо в виде опорного ролика.
Новые зажимы для проводов, доступные в нескольких цветах, позволяют аккуратно закреплять шлейфы.

Моторы подключаются напрямую к хабу и имеют датчики вращения с точностью до 1 градуса. Эта возможность предусмотрена для синхронизации работы моторов, чтобы они могли двигаться одновременно с постоянной скоростью. Кроме этого, датчик можно использовать и для измерения скорости и расстояния движения модели.

Датчик цвета различает до 8 цветов и может использоваться как датчик освещенности. В него также встроен инфракрасный датчик, который может считывать, например, отражение света.

Датчик касания распознает следующие ситуации: кнопка нажата, отжата, сильное нажатие. При этом датчик определяет силу давления в ньютонах или в процентах.

ИК-датчик служит для определения расстояния от робота до определенной точки или для предотвращения столкновений. Способен измерять расстояние в процентах, сантиметрах и дюймах.

Расширить возможности базового набора можно с помощью ресурсного набора, который состоит из 603 деталей. В него входят: дополнительный большой набор и датчик света, два больших колеса, большие конические зубчатые шестерни, которые позволяют строить крупные поворотные платформы.

В хаб встроен гироскоп, который умеет определять его положение в пространстве: ориентацию, наклон, крен, определение грани сверху, состояние падения хаба и т. д. Встроенная память позволяет загружать и хранить до 20 программ. Номер программы отображается на пиксельном экране 5х5, куда также выводятся пользовательские изображения и статус работы хаба.

Также на хабе расположены:

Разъем microUSB для зарядки аккумулятора или соединения с ПК.
Кнопка синхронизации Bluetooth, с помощью которой можно установить беспроводную связь с ПК для программирования хаба.
6 портов (A-F) для выполнения команд или получения информации с датчиков.
Три кнопки управления хабом.
Встроенный динамик.

Программное обеспечение

ПО LEGO Education SPIKE доступно для Windows, Mac OS, Android, iOS и Chromebook, его можно скачать на сайте LEGO Education. Программная среда создана на основе детского языка программирования Scratch. Она состоит из набора команд, каждая из которых представляет собой графический блок определенной формы и цвета с параметрами, которые можно изменять вручную, например, скорость и дальность движения, угол вращения и т. д.

При этом наборы команд, связанных с различными компонентами решения (моторы, датчики, переменные, операторы и т. д.), выделены разными цветами, что позволяет быстро интуитивно разобраться, как программировать то, что нужно.

Еще в самом приложении собрано множество планов уроков, а также около 30 различных инструкций по сборке моделей.

Первые шаги

После запуска приложения и выбора языка сразу же предлагается три стартовых шага:
1) Запрограммировать хаб, чтобы на экране выводился смайлик;
2) Познакомиться с работой моторов и датчиков;
3) Собрать модель «Блоха» и запрограммировать ее на движение.

Знакомство с SPIKE Prime начинается с описания возможностей подключения (через microUSB или через Bluetooth) и работы с пиксельным экраном.

Сначала необходимо задать последовательность команд, которая должна выполняться после запуска программы, а также выбрать конкретные пиксели, которые будут зажигаться на экране хаба.

Второй шаг предусматривает сборку и программирование реакции моторов на различные сигналы с датчиков. Например, можно запрограммировать мотор, чтобы он начал вращаться при поднесении руки или любого предмета к сенсору расстояния.

Для этого мы создаем последовательность команд: если предмет находится ближе n сантиметров к датчику, то мотор начинает работать.

Третий и самый интересный шаг: собрать робота-блоху и запрограммировать ее на прыжки по команде. Для этого сначала нужно собрать из деталей и двух моторов самого робота.

Затем приступаем к программированию. Для этого задаем следующий алгоритм: при включении программы «блоха» должна дважды проскакать вперед, поэтому два мотора должны сделать два полных вращения одновременно. Скорость вращения установим на 50%, чтобы робот не прыгал слишком сильно.

На выходе у нас получился небольшой робот, который при запуске программы скачет вперед. Красота!

Робот-блоха резво устремился вперед, нашел первую жертву, но что-то пошло не так.

После этого обучение закончено, можно приступать к более сложным проектам: в приложении только блок-схем для различных частей набора (моторы, хаб, датчики и т. д.) насчитывается более 60. При этом каждую блок-схему можно слегка менять с помощью параметров. Также внутри ПО есть возможность создания переменных и собственных блок-схем.

Для учителей

К набору прилагаются методические материалы для учителей. В них входят учебные планы, задачи с готовыми решениями и задания, где ответа нет и нужно творчески подойти к решению. Это позволяет быстро приступать к работе с набором и строить программы обучения.

Всего на сайте готово 4 курса. «Отряд изобретателей» — курс для уроков технологии, который закрепляет понимание учениками процесса ведения проектной деятельности. Два курса относятся к информатике. «Запускаем бизнес» дает базовые навыки программирования и алгоритмики, а «Полезные устройства» знакомит с принципами работы интернета вещей. Четвертый курс — «К соревнованиям готовы» — предназначен для подготовки к конкурсам и требует и базовый, и ресурсный набор.

В каждом курсе от 5 до 8 уроков, куда входит готовое методическое решение, которое можно внедрить в учебный процесс для закрепления STEAM-компетенций.

Сравниваем с другими наборами

LEGO Education SPIKE Prime входит в робототехническую линейку LEGO Education, которая включает в себя наборы для детей разных возрастов:

Экспресс «Юный программист» для дошкольного образования.
WeDo 2.0 для начальной школы.
LEGO Education SPIKE Prime для средней школы.
LEGO MINDSTORMS Education EV3 для учеников старших классов и первых курсов институтов.

С помощью этого решения школьники в игровой форме смогут освоить принципы алгоритмизации, развить навыки решения задач, познакомиться с основами робототехники. После SPIKE Prime можно переходить на LEGO MINDSTORMS Education EV3, у которого есть возможность работы с MycroPython и который подойдет для изучения более сложных понятий робототехники и программирования.

P.S. При написании этой статьи ни один робот и ни один хаски не пострадал.

Engage every student in playful STEAM learning with the LEGO® Education SPIKE™ App. Designed for use with the LEGO® Education SPIKE™ Portfolio, the SPIKE App
is a powerful and inclusive tool that helps teachers facilitate engaging, hands-on STEAM learning. LEGO® Education SPIKE™ Essential and LEGO® Education SPIKE™ Prime encourage students of all learning levels to move from simple explorations to tackling increasingly complex real-world challenges through building and coding.

Intuitive, Exciting, and Fun
The SPIKE App provides multiple intuitive coding environments which, when combined with SPIKE Prime or SPIKE Essential, offer a naturally adaptive, physical, and digitally creative system that teachers and students alike love to use. Students first progress from using simple icon-blocks to word-block coding based on Scratch, and finally Python to code their creations and bring STEAM learning to life. The SPIKE App delivers exciting and playful learning experiences for students of all abilities.

Accelerate STEAM Learning
In addition to Getting Started material for both SPIKE Essential and SPIKE Prime, the SPIKE App includes 10 unit plans containing standards-aligned lessons with integrated building instructions for primary and secondary school students. These units engage students in meaningful STEAM challenges using playful lessons with clear intentionality and grade progression, scaffolded to support teachers and students in building essential skills. The accompanying online lesson plans support teachers with a wealth of accessible, interactive support material, giving them everything they need to bring STEAM learning safely and sustainably into their classrooms.

Build STEAM Confidence
Future-proof your students’ skills and make them confident lifelong learners by giving them unlimited possibilities for playful, hands-on STEAM learning with the LEGO® Learning System. The SPIKE Portfolio is part of the LEGO® Learning System’s range of interconnected solutions that can be introduced individually or as a complete system. They supplement each other, and together, they unlock unlimited learning opportunities. When combined with SPIKE Essential or SPIKE Prime, the SPIKE App allows students to apply their learning and go deep into coding, technology, and digital integration. They develop computational thinking skills using a progression of icon-block, word-block, and text-based coding. Programming a SPIKE Essential or SPIKE Prime multi-port Hub and connecting motors and sensors with a system of LEGO elements encourages students to build, tinker, and experiment - progressing from simple creations to complex structures and mechanisms. They learn to program, think like engineers, test and tweak designs, debug and optimize, operate with integers, play with data, create stories with LEGO® Minifigures, prepare for FLL (FIRST® LEGO® League) competitions, and more!

*** IMPORTANT***
This isn't a standalone educational app. This app is used to program SPIKE Essential and SPIKE Prime, which are sold separately. Please contact your local LEGO® Education reseller for further information.

FIRST® is a registered trademark of For Inspiration and Recognition of Science and Technology (FIRST). LEGO® is a registered trademark of the LEGO Group. FIRST® LEGO® League are jointly held trademarks of FIRST and the LEGO Group.
©2021 FIRST and the LEGO Group. All rights reserved

Engage every pupil in playful STEAM learning with the LEGO® Education SPIKE™ App. Designed for use with the LEGO® Education SPIKE™ Portfolio, the SPIKE App
is a powerful and inclusive tool that helps teachers facilitate engaging, hands-on STEAM learning. LEGO® Education SPIKE™ Essential and LEGO® Education SPIKE™ Prime encourage pupils of all learning levels to move from simple explorations to tackling increasingly complex real-world challenges through building and coding.

Intuitive, Exciting and Fun
The SPIKE App provides multiple intuitive coding environments which, when combined with SPIKE Prime or SPIKE Essential, offer a naturally adaptive, physical and digitally creative system that teachers and pupils alike love to use. Pupils first progress from using simple icon-blocks to word-block coding based on Scratch, and finally Python to code their creations and bring STEAM learning to life. The SPIKE App delivers exciting and playful learning experiences for pupils of all abilities.

Accelerate STEAM Learning
In addition to Getting Started material for both SPIKE Essential and SPIKE Prime, the SPIKE App includes 10 unit plans containing curriculum-aligned lessons with integrated building instructions for primary and secondary school pupils. These units engage pupils in meaningful STEAM challenges using playful lessons with clear intentionality and progression, scaffolded to support teachers and pupils in building essential skills. The accompanying online lesson plans support teachers with a wealth of accessible, interactive support material, giving them everything they need to bring STEAM learning safely and sustainably into their classrooms.

Build STEAM Confidence
Future-proof your pupils’ skills and make them confident lifelong learners by giving them unlimited possibilities for playful, hands-on STEAM learning with the LEGO Learning System. The SPIKE Portfolio is part of the LEGO Learning System’s range of interconnected solutions that can be introduced individually or as a complete system. They supplement each other, and together, they unlock unlimited learning opportunities. When combined with SPIKE Essential or SPIKE Prime, the SPIKE App allows pupils to apply their learning and go deep into coding, technology and digital integration. They develop computational thinking skills using a progression of icon-block, word-block and text-based coding. Programming a SPIKE Essential or SPIKE Prime multi-port Hub and connecting motors and sensors with a system of LEGO elements encourages pupils to build, tinker and experiment – progressing from simple creations to complex structures and mechanisms. They learn to program, think like engineers, test and tweak designs, debug and optimise, operate with integers, play with data, create stories with LEGO Minifigures, prepare for FLL (FIRST® LEGO League) competitions, and more!

Увлекательное изучение естественно-научных и технических предметов с приложением LEGO® Education SPIKE™. Это приложение специально предназначено для работы с решениями семейства LEGO® Education SPIKE™
и является функциональным и удобным в использовании инструментом, помогающим педагогам проводить увлекательные практические занятия по предметам STEAM. LEGO® Education SPIKE™ Старт и LEGO® Education SPIKE™ Prime открывают для обучающихся всех возрастов мир практического обучения: от простых экспериментов до сложных проектов с открытыми решениями, направленными на выполнение задач из реальной жизни.

Интуитивно, увлекательно и весело
Приложение SPIKE включает в себя интуитивно понятную среду программирования, которая в сочетании с наборами SPIKE Prime и SPIKE Старт создает адаптивную программно-аппаратную систему, которая понравится и педагогам, и их подопечным. Обучающиеся системно формируют навыки программирования, постепенно переходя от графического программирования к текстовым блокам Scratch, а затем и к программированию на языке Python. Приложение SPIKE дарит возможности для игрового обучения детей с самым разным уровнем подготовки.

Новые методики практического обучения
Помимо материалов для Начала работы с решениями SPIKE Старт и SPIKE Prime, приложение SPIKE включает в себя десять учебных курсов, предлагающих соответствующие ФГОС РФ планы уроков с интегрированными инструкциями по сборке для учеников начальной и основной школы. Они вовлекают обучающихся в процесс осознанного решения задач STEAM с помощью увлекательных уроков, устанавливающих преемственность в формировании ключевых компетенций XXI века как учениками, так и педагогами.

Развитие уверенности в себе при изучении предметов STEAM
Помогите своим ученикам стать уверенными в себе специалистами, развивая у них важнейшие навыки XXI века и предоставляя им безграничные возможности для практического изучения предметов STEAM с помощью решений LEGO®. Решения SPIKE, являющиеся частью системы обучения LEGO, можно внедрять как по отдельности, так и в виде комплексной учебной программы. Они дополняют друг друга и вместе дарят безграничные возможности для обучения. Приложение SPIKE в комплексе с решениями SPIKE Старт и SPIKE Prime дает возможность применять знания на практике и подробно изучать методы программирования и современные IT-технологии. Ученики системно развивают навыки вычислительного мышления, постепенно переходя от графических программных блоков к текстовым, а затем и к использованию объектно-ориентированных текстовых языков программирования. Возможность программирования Хабов SPIKE Старт и SPIKE Prime, использования моторов и датчиков вместе с элементами конструирования LEGO вдохновляет обучающихся на создание, тестирование и улучшение сначала простых, а затем более сложных моделей и механизмов. Они учатся программировать и мыслить как инженеры, тестируют и оптимизируют свои решения, оперируют данными, рассказывают истории мини-фигурок LEGO, готовятся к соревнованиям FIRST® LEGO League и выполняют множество других задач!

*** ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ ***
Данное приложение не является отдельным решением. Оно предназначено для работы с наборами SPIKE Старт и SPIKE Prime, которые продаются отдельно. За дополнительной информацией обратитесь к локальному дистрибьютору LEGO® Education.

FIRST® is a registered trademark of For Inspiration and Recognition of Science and Technology (FIRST).LEGO® is a registered trademark of the LEGO Group.FIRST® LEGO® League are jointly held trademarks of FIRST and the LEGO Group.
©2021 FIRST and the LEGO Group.All rights reserved

Читайте также: