Dwengo in de derde graad

Dwengo houdt rekening met de grote variatie aan opleidingen in de derde graad. Voor leerlingen zonder programmeerervaring kan men Dwengo Blocks inzetten, een grafische programmeertaal, waarmee de beginselen van het algoritmisch denken kunnen worden bijgebracht. Bovendien kan alles uitgetest worden op echte hardware wat de leerbeleving alleen maar leuker maakt. Leerlingen met meer ervaring kunnen de overstap maken naar een tekstuele programmeertaal zoals C. Nuttig hierbij is dat in Dwengo Blocks onmiddellijk de link tussen grafisch programmeren en C gelegd wordt.

Daarnaast zijn er op onze website tal van kant-en-klare tutorials te vinden die gemakkelijk in lesmateriaal kunnen worden omgezet. Het hoogtepunt hierbij is de robot tutorial die leerlingen in staat stelt om snel een rijdende robot te bouwen welke verschillende taken oplost. Tot slot kunnen ervaren leerlingen nog dieper gaan en kennis maken met de achterliggende PIC-code. Speciaal hiervoor hebben we een sectie vol met handige tips.

Voor de volledigheid geven we hier verschillende praktijkvoorbeelden welke rechtstreeks kunnen worden overgenomen in jouw klas!

Leerlingen ontdekken robots

In samenwerking met Hilde De Gezelle van de lerarenopleiding in de KHLeuven organiseerde Dwengo een kennismakingsles voor 37 leerlingen van de derde graad. Op een tweetal uren programmeerden zij een robot die in staat was een lijn te volgen. Al spelenderwijs leerden zij programmeren, omgaan met sensorinformatie en communiceren met groepsgenoten in projectverband. Een volledige uitwerking van deze lessensessie mét slides en kant-en-klare oefeningen vind je op de pagina robots in de klas.

Leren programmeren in de vrije ruimte van het ASO

Wim Eyckmans, leerkracht-in-spé, werkte een reeks van 12 modules uit voor het leren programmeren in het ASO. Hiermee kunnen leerkrachten, zelfs met beperkte programmeerervaring, ogenblikkelijk aan de slag. Doorheen de verschillende modules maken leerlingen kennis met programmeren (gebruiken variabelen, lussen, condities,...), in contact te komen met echte hardware waaronder het Dwengo-bord en de Dwengo-robot, algoritmisch denken, het bouwen van een elektrische schakeling en nog veel meer! Alle informatie vind je op de pagina leren programmeren in de vrije ruimte.

Wim Eyckmans - leerkracht-in-spé Over het algemeen waren de leerlingen wel duidelijk enthousiast en de meerwaarde van de robots is ook duidelijk. Dit is volgens mij alleen maar een motivatie om in de toekomst verder te werken met deze robots en de modules / lessen verder te ontwikkelen. Met de robots zien de leerlingen heel snel resultaat van hun programmeren. Ik hoop dan ook dat meerdere leerkrachten in de toekomst het nut van de robots inzien en uit hun vertrouwde omgeving van bijvoorbeeld Visual Basic durven stappen en het “risico” nemen om met de robots aan de slag te gaan.

Fysica-experimenten

Dwengo helpt leerkrachten om eenvoudig en goedkoop fysica experimenten op te zetten. Het breadbord dat men in het Dwengo-bord kan klikken is uitermate geschikt om uit te breiden met elektronische componenten zoals weerstanden, condensatoren en half-geleiders. Dit laat toe om de eigenschappen van al deze componenten op te meten. Een voorbeeld is het uitmeten van de spanningskarakteristiek over een fototransistor waarbij de tutorial over het lichtmeten als start kan dienen.
Ook geavanceerdere fysica-experimenten kunnen worden opgezet. In dit blog-artikel leggen wij uit hoe je met een Dwengo-bord de valversnelling kan meten. Heb je zelf een nieuw fysica-experiment gedaan met het Dwengo-bord? Deel het met ons en dan zetten we het op deze website!

Lessen informatica

Groepswerk in de klas
Het Dwengo-experimenteerbord is ook erg geschikt voor groepswerk in de klas. Sommige scholen gebruiken het als uitbreiding van de lessen informatica, andere scholen schakelen het Dwengo-experimenteerbord in binnen vakoverschrijdend projectwerk. Afhankelijk van de leerdoelstellingen legt de leerkracht meer nadruk op het programmeren van het bord, of verschuift de aandacht naar het elektronica-aspect: sensors, motorsturing, ...

Meer foto's op de Flickr-pagina van het Sint-Pieterscollege in Blankenberge

"In het vijfde en zesde jaar Boekhouding-Informatica (TSO) krijgen leerlingen de basis van programmeren in Java. Via het Dwengo-bord worden de toepassingen veel concreter: per twee gebruiken ze het Dwengo-bord om een autootje zelfstandig te laten rijden en reageren op zijn omgeving door de nabijheidsensoren. Zij leren zo ook het gebruik van C. Belangrijk is dat de leerlingen veel meer interesse tonen en veel meer zelf gaan redeneren omdat ze dadelijk de gevolgen kunnen zien van hun acties. Dit in tegenstelling tot de meer abstracte, en daardoor minder boeiende, toepassingen in de lessen Java waar we enkel simpele berekeningen behandelen.
Dit jaar was een eerste test, we vertrokken van niks, maar in slechts 1 maand tijd hadden we twee werkende robots en dankzij wat creativiteit konden we afgeschreven computermateriaal en onze oude LEGO recupereren. Volgend jaar zijn we van plan het Dwengo-bord nog meer te gebruiken!"
—Frank Stock en Kristof De Beer, leerkrachten informatica in het Sint-Pieterscollege in Blankenberge (BE)

Geïntegreerde proef

Eindwerk met Dwengo: een robot bestuurd via het internet
Wouter De Schuyter, laatstejaarsstudent Elektriciteit-Elektronica van het Koninklijk Atheneum Erasmus in Deinze (België), wou voor zijn Geïntegreerde Proef (GIP), een jaar lang werken aan een robot die hij kon aansturen met zijn smartphone over het internet. Zijn GIP startte als een grote uitdaging en een sprong in het onbekende, maar dankzij een passionele inzet, de juiste hardware (onder meer het Dwengo-experimenteerbord) en heel wat ondersteuning van de leerkracht, en ook online via het Dwengo-forum, kon Wouter vorige week een schitterend eindresultaat demonstreren. Via zijn iPhone kan hij draadloos commando's doorsturen naar zijn webserver die op zijn beurt de robot kan aansturen.

"Tot vorig jaar had ik totaal geen ervaring met microcontrollers en ik had ook nog niet in C geprogrammeerd, enkel in Java en PHP. Toen ik het Dwengo-experimenteerbord voor het eerst zag, heb ik de tutorials van de Dwengo-website gevolgd. Niet veel later had ik ook mijn eerste zelfgeschreven programma op de microcontroller geladen. Later heb ik de functionaliteit van het Dwengo-pakket uitgebreid door een tweede microcontroller op het breadboard te plaatsen. Dankzij die extra microcontroller kon ik via ethernet communiceren.
Het eindresultaat van mijn GIP met het Dwengo-bord is een rijdende robot, bestuurbaar via ethernet van op een website voorzien van een camerastream en een applicatie voor iPod, iPhone en iPad. Bekijk het filmpje op Vimeo "
—Wouter De Schuyter, leerling van het KA Erasmus in Deinze (BE)

"Voor het eindwerk in de richting Elektriciteit-Elektronica, gaan wij al op het einde van het vijfde jaar op zoek naar creatieve projecten. Zo kwam Wouter in mei 2010 naar ons toe met het ambitieuze idee om een robot te besturen via een website en eventueel later ook met een smartphone.
Wij gingen dus op zoek naar een robot die geprogrammeerd kon worden in een hogere programmeertaal, waarbij het gemakkelijk was om sensoren te integreren naar eigen keuze, die een motorsturing had, ... Kortom een pakket dat alles in huis heeft om een basisrobot te bouwen zonder dat we bij verschillende leveranciers op zoek moesten gaan naar allerlei onderdelen. Hierdoor konden we onze aandacht volledig richten op het programmeren, de sensoren en de sturing zonder kostbare tijd te 'verliezen' aan het uitzoeken van een gepast chassis, motoren, ... Zo kwamen we terecht bij Dwengo vzw.
Bij Dwengo vzw kon ik als leerkracht zelf ook een workshop volgen waarin wij de basis van het Dwengo-experimenteerdbord onder de knie kregen. Hierin werd het voor ons meteen duidelijk dat het Dwengo-pakket betrekkelijk snel aan te leren is en perfect zou passen in dit project. De samenwerking met Dwengo vzw werd een succesverhaal en een perfecte match."
—Geraldine Heyerick, leerkracht aan het KA Erasmus in Deinze (BE) en begeleider van Wouters eindwerk.

Eindwerk met Dwengo: een lijnvolger
Maxim Ronsse, laatstejaarsstudent Elektriciteit-Elektronica op het Koninklijk Atheneum Erasmus in Deinze (België), maakte een lijnvolgende robot die een doolhof oplost. Het doel van het project was een robot te maken die zijn weg vindt in een doolhof. Hij koos voor een Dwengo-bord vanwege de eerdere ervaring die hij er al mee had en de uitbreidbaarheid van het platform.

"Toen ik in het vijfde zat, kwam ik voor het eerst in contact met Dwengo. Ik scoorde redelijk goed bij het programmeren in C, dus de leerkrachten gaven mij een compleet Dwengo-Pakket mee naar huis (die toen nog geen sensoren bevatte). “Experimenteer er maar mee”, zeiden ze. Het duurde niet lang totdat ik mijn robot kon besturen met de drukknoppen, en dus besloot ik om dit te gebruiken voor mijn eindwerk.
Het project zelf had ik gekozen op het einde van het vijfde (in mei). In de grote vakantie was ik al begonnen met het opzoeken van informatie over lijnvolgers, vooral op sites van robotclubs. In september was ik begonnen met mijn studies, en uiteindelijk was ik tegen de kerstvakantie klaar met het theoretische gedeelte. In de kerstvakantie kon de robot reeds een lijn volgen, en hij stopte als hij de lijn kwijt was.

Na de kerstvakantie had ik besloten om de rupsbanden te vervangen door wielen, want de robot slipte opzij als hij draaide. Ook hierbij was ik al snel klaar met het programmeren van het volgen van een lijn, maar uiteindelijk bleek dat de tandwielen niet waren gemaakt voor gewone banden.
In de paasvakantie heb ik een nieuw onderstel gekocht, dat beschikte over 2 wielaandrijving en 1 zwenkwiel. Het weekend erna kon hij reeds een lijn volgen, omdraaien en bochten nemen. Hierna ging alles zeer snel, en nog geen twee weken later kon hij het doolhof al oplossen (begin mei).
Daarna ben ik begonnen met mijn secundaire doelstelling van mijn eindwerk: acties weergeven op het scherm, en de afgelegde weg onthouden. Ook dit ging zonder problemen dankzij de ingebouwde functies van dwengo, en mijn project was af!"
—Maxim Ronsse, leerling van het KA Erasmus in Deinze (BE), zijn blog met extra informatie