MoleGraph – programování a přírodovědná měření v duchu STEM

Komerční školní měřicí systémy se před několika lety vydaly cestou integrování různých programovacích a kódovacích komponent. Už nejde „jen“ o vlastní měření a práci s naměřenými daty, ale také o využití měřených dat přímo k nějaké „akci“. Tou může být, v jednoduché variantě, třeba zobrazení textového upozornění o nebezpečně rychle se snižující hodnotě koncentrace kyslíku a při přiblížení se kritické hodnotě bude následovat spuštění zvukového poplachu. Taková úloha již směřuje k automatizaci v rámci enviromentálního či průmyslového monitoringu a bude vyžadovat jisté znalosti a dovednosti i z oblasti programování. A s tím se nám otevírá prostor, který přímo nahrává výuce v duchu STEM = Science (přírodní vědy), Technology (technologie), Engineering (technika/konstruování) a Mathematics (matematika). Vypadá to složitě? Zvládnou to žáci? Bude to stát spoustu peněz? Ukážeme si, že to jde i bez komerčního školního měřicího systému, že to není nic složitého a žáci to určitě zvládnou. A je to nakonec i docela levné.
V rámci tohoto příspěvku volně navážeme na náš workshop na Počítači ve škole 2022. Podíváme se na aktuální stav projektu otevřeného řešení (open source) školního měřicího systému MoleGraph. Nebude to ovšem jen o měření. Programování s MoleGraphem bylo možné od samého počátku jeho existence (ještě mnohem dříve, než se to stalo „hitem“ komerčních měřicích systémů). Nově jsme na základě požadavků z řad pedagogů programování MoleGraphu výrazně usnadnili, a to ve vizuálním blokovém stylu s využitím systému Blockly. Ukážeme si, jak snadno můžeme se stejným hardwarem přejít plynule k programování na vyšší úrovni i k pokročilejší automatizaci a robotice. Celý systém MoleGraph je postavený na levném „mikrokontroléru“ Arduino NANO a bluetooth modulu pro bezdrátovou komunikaci. Díky použití Arduina se otevírají pro žáky i učitele téměř neomezené možnosti. Nemusíme se věnovat pouze „měření“, ale prakticky čemukoli.
Pro školy je podstatný také cenový aspekt - oproti komerčním systémům je cena komponent i při současném zdražování stále „lidová“! Pro různé krabičky a držáčky modulů a čidel je hojně využíván 3D tisk. Všechny 3D modely určené k 3D tisku jsou samozřejmě k dispozici opět zcela zdarma.