rajakylatekno

Koodausta, pelaamista ja katsaus teknologiakehityksen historiaan

Tällä viikolla teknoluokilla oli vierailupäivä Oulun keskustassa, joka sisälsi monenmoista mielenkiintoista tietoa, kokeiltavaa ja ihmeteltävää. Matkat taittuivat näppärästi kaupungin reittibusseilla BusinessOulun tukemana. BusinessOulun kautta saimme myös yritysten yhteystiedot ja pääsimme sopimaan vierailuista.

Ensimmäinen vierailupaikka oli Oulun Torinrannassa sijaitseva Pelikampus, jossa toimivat mm. Suomen Koodikoulu ja Fingersoft. Suomen koodikoululla oppilaat pääsivät testailemaan vielä kehitysvaiheessa olevaa yhteistoiminnallisesti pelattavaa kertotaulupeliä, jossa kertotaulujen osaamisen lisäksi vaadittiin yhteistyötaitoja koko porukalta. Pääsimme myös harjoittelemaan koodaustaitoja Suomen koodikoulun ohjaajien avustuksella. Pelikampuksella pääsimme myös tutustumaan kaikkien tuntemaan oululaiseen pelifirmaan nimeltä Fingersoft. Pääsimme tutustumaan firman tiloihin ja kuulimme miten pelien kehittäminen Fingersoftilla tapahtuu. Monen mielestä päivän kohokohtia olivat selfiet Newton Billin kanssa, ajokokemus ajosimulaattorilla ja kotiin viemiseksi saatu Hill Climb Racing 2 -lippis tai -pipo.

Toisena vierailukohteena eväiden syömisen jälkeen oli Oulun taidemuseo, jossa pääsimme aluksi ohjatulle kierrokselle Näytönpaikka pohjoisessa piilaaksossa -näyttelyyn. Saimme kuulla monia mielenkiintoisia seikkoja Oulun teknologiateollisuuden ja -tutkimuksen historiasta. Kierroksen jälkeen jokainen pääsi vielä itse kokeilemaan ja perehtymään tarkemmin näyttelyn antiin, jossa tekemistä olisi riittänyt pidemmäksikin aikaa.

Kiitos kaikille yhteistyökumppaneille vierailupäivästä!

Mainokset

Valoa pimeyden keskelle: Led-valaisin kierrätysmateriaaleista

Tänä syksynä Rajakylän koululla aloitti jälleen uusi teknologiapainotteinen luokka 3. luokalta. Alkusyksyn käytimme ryhmäytymiseen ja yhteisten toimintamallien opetteluun ja harjoitteluun. Syksyn edetessä luokkaamme muutti luokan oma maskotti, Matti-majava, jonka talvivalmisteluihin liittyy myös ensimmäinen toteuttamamme teknoprojekti. Huomasimme, että talvea kohden mennessä illat ja aamut ovat jo hämäriä ja erityisesti yöt pimeitä. Tarvitsemme siis keinotekoista valoa auringonvalon korvaajaksi. Oppilaat saivat tehtäväkseen suunnitella Matti-majavalle led-valaisimen, jossa hyödynnetään mahdollisimman paljon kierrätysmateriaaleja. Kodeista löytyikin monenlaisia purkkeja ja pakkauksia, joita lähdimme yhdessä muokkaamaan valaisimen koteloiksi.

Sähkövirtaa valaisimeen saadaan USB-johdon kautta, joita monelta löytyi myös kotoa, esimerkiksi vanhoista tarpeettomiksi käyneistä latureista. Lisäksi tarvitaan led-poltin ja vastus, joiden toimintaperiaateeseen tutustuimme ja opettelimme miten komponenttien juottaminen tapahtuu. Samalla kertasimme myös mitä tarkoittaa avoin ja suljettu virtapiiri. Tarkemmin elektroniikkaosion työvaiheista on kerrottu Kreetta Blomsterin tekemästä ohjeesta, joka löytyy dokumenttikansiosta. Kreetta opiskelee luokanopettajaksi Oulun yliopistossa ja hän vastasi tämän projektin elektroniikkaosion toteutuksesta.

Lopuksi oli tehtävänä kiinnittää toimiva led-valo aiemmin tehtyyn koteloon ja vielä viimeistellä valaisin käyttöön sopivaksi. Harjoittelimme myös itsearviointia ja palautteen antamista Qridi-arviointityökalun avulla. Ennen joulua on tarkoitus vielä kirjoittaa lyhyt raportti omasta valaisimesta, johon liitämme kuvan jokaisen omasta tuotoksesta. Keräsimme valaisimet Matti-majavan ympärille luokkamme pimeimpään kulmaukseen, jossa ne ovat esillä vielä jonkin aikaa. Jouluksi valaisimet lähtevät kuitenkin jo oppilaiden koteihin, jossa niistä on varmasti iloa jokaiselle valaisimen suunnittelijalle ja rakentajalle.

Led-valaisimet ja Matti-majava

Lisätietoa tästä projektista ja muita teknoluokan dokumentteja voit ladata itsellesi dokumenttikansiostamme.

Tee se itse VR-lasit

VR tarkoittaa paitsi Valtion Rautateitä, myös virtuaalitodellisuutta, Virtual Reality:ä. Siinä ajatus on upottaa käyttäjä digitaalisesti luotuun todellisuuteen (Immersio). Käyttäjä voi katsella ympärilleen, liikkua ja toimia virtuaalitodellisuudessa virtuaalilasien kautta. Laseja on laaja kirjo, joista kenties tunnetuimpia ovat mallit Samsung Gear VR, Playstation VR ja HTC VIVE. Kalliit laitteet tarjoavat tarkan, sujuvan ja immersiivisen virtuaalitodellisuuskokemuksen, mutta myös pikkurahalla pääsee kurkistamaan virtuaalimaailmaan.

Mobiili VR:ssä kännykästä tehdään virtuaalitodellisuuslaite lataamalla siihen asiaan kuuluva sovellus ja asettamalla se VR-silmikkoon. Silmikossa on linssit, joiden läpi käyttäjä katsoo kännykän ruutua. Kun ruudulla pyörivän videon tai pelin näkymä jaetaan sopivasti erikseen molemmille silmille, syntyy stereonäön tuottama syvyysvaikutelma. Kännykässä olevan gyroskoopin kautta sovellus mukautuu käyttäjän pään liikkeisiin, jolloin tämä voi katsella ympärilleen virtuaalisessa maailmassa tai 360-videossa.

Mobiili VR:n pääset helposti käsiksi Googlen nerokkaan Cardboard:n kautta. Vastaavat virtuaalilasit voit valmistaa helposti itsekin, joko leikkaamalla pahvista Googlen vapaasti jaettavan mallin mukaan tai rakentamalla Rajakylän teknoluokan suunnittelemat premium-mallin mobiili VR-lasit.

Hetkiä Oulun historiasta

Neljäsluokkalaisten monialainen oppimiskokonaisuus oli tällä kertaa yhdistelmä tiedonhakua, ryhmätyötä, tietotekstin kirjoittamista ja käsityöaskartelua. Oppilaat valitsivat Oulun historiasta itseään kiinnostavan aiheen, johon perehtyivät netissä ja kirjastossa. Tästä aiheesta kirjoitettiin tietotekstit, jotka linkitettiin pienoismalliin QR-koodien avulla. Laser-leikkuri osoittautui oivaksi työkaluksi pienoismallien rakentamisessa. Talot syntyivät sillä käden käänteessä.

Viikkoon lisämausteensa antoi Sara Wacklin, joka kirjansa välityksellä kertoi elävästi erilaisia hassuja ja uskomattomia tapauksia Oululaisten edesottamuksista.

Tasakerta ja piilukirves

Nämä käsitteet, sekä monta muuta uutta ja mielenkiintoista asiaa tulivat tutuiksi hirsirakentamisen ammattilaisen, Eetu Marjakankaan vieraillessa Rajakylän teknoluokassa. Eetun ajatukset ja kokemukset toivat mukavasti käytännön näkökulmaa oppilaiden omien hirsitalojen rakentamiseen. Oppilaiden kysymyksiin esim. hirsitalon eristävyydestä ja katon rakentamisesta löytyi asiantuntevia vastauksia. Kenties parhaiten mieleen jäi Eetun mukanaan tuoma pienoismalli, jonka avulla oli helppoa havainnollistaa ristisalvokset sekä hirren ylä- ja alapinnan muoto.

Ensi viikolla hirsitaloprojekti jatkuu Oulun yliopiston FabLabissa.

Yrittänyttä ei laiteta…

”Hei! Yrityksemme on SuperBoys ja tässä on tuotteemme!”

”Etkö tykkää siivota? Ei se haittaa, koska TokoRobo tekee sen puolestasi.”

”Hybridimoottorilla varustellun skuuttimme huippunopeus on 100km/h.”

Eilen 4A:n rohkeat yrittäjät esittelivät upeat tuotteensa kuudennen luokan enkelisijoittajille. Vaikka esiintyminen oli monelle hyytävän jännittävä tilanne, ponnistus palkittiin. Jokainen yritys palkittiin reilulla rahasummalla. Lisäksi sijoittajat arvioivat kirjallisesti jokaisen yrityksen esitystä ja tuotetta, sekä antoivat suullista palautetta ryhmien toiminnasta.

Rajakylän MOK:kia, eli monialaista oppimiskokonaisuutta on jäljellä vielä kaksi päivää. Kaksi päivää on siis aikaa miettiä, mitä rahoittajilta kerätyllä summalla saadaan aikaan. Palkataanko työntekijä? Vuokrataanko toimitila? Jatketaanko tuotekehitystä? Panostetaanko mainontaan?

Kyllä! Mainontaan ainakin panostetaan, sillä maanantaina vieraaksemme saapuu todellinen mainonnan ja markkinoinnin asiantuntija, jonka opastuksella oppilaat pääsevät kuvaamaan omalle tuotteellensa vetävän mainosvideon. Siitä pian lisää!

5. luokan kaupunkiprojekti

Projektimme on edennyt kevään aikana siten, että tällä hetkellä asuintalot pihoineen sekä yhteinen puistoalue ovat nyt valmiina. Alla pari kuvaa tämän hetkisestä pienoiskaupungistamme. Aiemmista jutuista voitte lukea, kuinka tähän on päästy. Oppilaiden julkaisujen puolella on tarkempaa tietoa talojen rakennusvaiheista sekä puistoalueen rakentamisesta. Puistoalueen teossa käytimme hyödyksi myös Tinkercad-ohjelmaa ja 3D-tulostinta.

Ensi vuonna kaupunkiimme on tarkoitus lisätä ainakin sähkötekniikkaa ja viimeistellä kulkuväylät.

KaupunkiKaupunki2

 

 

 

 

 

 

 

 

– Arto

5.-luokan kaupunkiprojekti etenee: Talojen rakentaminen

Kaupunkiprojektimme suunnitteluvaiheen jälkeen meillä kävivät vierailemassa Oulun kaupungin teknisen liikelaitoksen rakennusmestarit Jouni Heikkilä ja Lauri Nurmes. He kertoivat talonrakennuksen perusteista ja työvaiheista oppilaille. Talonrakennuksen kannalta olennaisimpia työvaiheita vierailijoidemme mukaan ovat: tontin raivaus ja maa-aineksen vaihtaminen; perustusten teko; rungon ja katon rakentaminen; eristeiden, ikkunoiden ja ovien paikalleen laittaminen; betonilaatan valaminen; väliseinien rakentaminen sekä pinta- ja viimeistelytyöt. Kuitenkin ennen näitä on kiinnitettävä huomiota moneen seikkaan, kuten huolelliseen suunnitteluun ja erilaisten lupien ja asiakirjojen hakemiseen ja laatimiseen. Tärkeimmäksi asiaksi talonrakennuksessa Heikkilä ja Nurmes nimesivät huolellisuuden paitsi suunnittelussa niin myös toteutuksessa.  Näin rakennamme tarkoituksenmukaisia, kestäviä ja terveitä taloja.

Talon suunnittelu ja kestävyys. (Lähde: Jouni Heikkilän ja Lauri Nurmeksen materiaali)

Talon suunnittelu ja kestävyys. (Lähde: Jouni Heikkilän ja Lauri Nurmeksen materiaali)

Lisäksi saimme nähdä ja kuulla katsauksen omakotitalorakentamisen suunnitteluun ja trendeihin eri aikakausilta. Tällä hetkellä rakennettavilta omakotitaloilta vaaditaan tehokkuutta tilankäytön ja energiankulutuksen osalta. Näin säästetään rahaa paitsi talon rakentamiskuluissa niin myös ylläpitokustannuksissa. Lopuksi vierailijamme tutustuivat oppilaiden omiin rakennusprojekteihin ja antoivat vinkkejä talojen rakentamiseen liittyen ryhmien esittämien kysymysten pohjalta.

Eri aikakausien taloja. (Lähde: Jouni Heikkilän ja Lauri Nurmeksen materiaali)

Eri aikakausien taloja. (Lähde: Jouni Heikkilän ja Lauri Nurmeksen materiaali)

Vierailijoiden käynnin jälkeen aloitimme varsinaiset rakennustyöt. Talojen rakennusmateriaalina käytimme sekavaneria. Aluksi oppilaat laskivat materiaalimenekin ja tekivät tilauksen tarvitsemastaan vanerimäärästä. Opettaja toimitti ryhmille tilatun määrän rakennusmateriaalia, josta oppilaat työstivät talonsa seinä- ja kattoelementit. Elemnetit yhdistettiin käyttämällä kuumaliimaa ja lopuksi viimeisteltiin maalaamalla.

Taloelementtien sahaaminen

Taloelementtien sahaaminen

Viimeistelyä hiomalla

Viimeistelyä hiomalla

Maalausvaihe

Maalausvaihe

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Tällä hetkellä ryhmät ovat talojen kokoamis- ja maalaamisvaiheessa. Talojen valmistuttua toteutamme piha-alueet tekemiemme pihasuunnitelmien mukaisesti, jossa käytämme monipuolisesti erilaisia materiaaleja. Tähän palataan ensi vuoden puolella.

Arto Hietapelto

3D-tulostus peruskoulussa

Videokooste koulullamme toteutetuista 3D-tulostusprojekteista

3D-tulostus on yksi nopeimmin kehittyviä ja kasvavia valmistusteknologioita ja sen merkitys tulevaisuudessa tulee olemaan suuri. Gartnerin tutkimuslaitos rankkasi 3D-tulostuksen kolmanneksi tärkeimmäksi teknologiaksi 2014. Kyseessä on teknologia, joka tulevaisuudessa koskettaa jokaisen ihmisen elämää jollain tavalla, joten yleissivistyksenkin kannalta on hyvä tietää mistä on kyse.

3D-tulostuksen perustoimintaperiaate on kolmiulotteisen kappaleen rakentaminen kerroksittain ainetta lisäämällä. Kappale tulostetaan tietokoneella suunnitellun 3D-mallin mukaan. Toimivia materiaaleja on lukemattomia, mm. teräs, titaani, alumiini, monet muovit, lasi ja erilaiset komposiitit. (Lisää eri tulostustekniikoista ja materiaaleista, https://fi.wikipedia.org/wiki/Kolmiulotteinen_tulostus)

Tällä hetkellä 3D-tulostusta käytetään teollisuudessa ennen kaikkea tuotekehitysprojekteissa prototyyppien valmistukseen. Lisääntyvissä määrin sitä käytetään myös pienissä tuotantosarjoissa. Toisaalta tulostustekniikoiden kehittyminen mahdollistaa koko ajan uusia käyttökohteita. Airbusin uuden A350 XWB -konemallin ensimmäisessä lentovalmiissa koneessa on yli tuhat 3D-tulostimella valmistettua osaa.

Myös lääketiede on jo vuosia hyödyntänyt 3D-tulostuksen mahdollisuuksia mm. implanttien, proteesien ja yksilöllisten lastojen valmistuksessa. Itsekin tunnen useita henkilöitä, joilla on suussaan tulostettuja hampaita, jotka on asennettu esim. urheilutapaturmassa katkenneiden tilalle. Lisäksi voidaan tulostaa vaikkapa ihosoluja kerroksittain suoraan vakavaan palovammaan tai laboratoriossa toimivia verisuonia ja sydänlihasta. Visiot ovat hurjat mm. sisäelimien tulostuksen suhteen, mutta varmaa on, että tulevaisuudessa yhä useammalla meistä on kehossamme tulostamalla tehtyjä varaosia.

Rakennusteollisuus on myös ala, missä 3D-tulostuksella on valtavat mahdollisuudet. Nykyään voidaan betonista tulostaa jo kokonaisia taloja. Imatralainen yritys Fimatec on rakennustulostimien kehityksen kärkijoukoissa. Se on kehittänyt rakennustulostimen, joka tulostaa seinäelementtiin samanaikaisesti ulko- ja sisäseinää, eristettä ja asentaa raudoitukset.

Mitä hyötyä 3D-tulostuksen opettamisesta on ja mitä sen kautta voi oppia?

Tässä joitain asioita, jotka liittyvät 3D-tulostukseen ja sen avulla oppimiseen:
– Valtaosa kaikesta suunnittelusta tapahtuu nykyään tietokoneavusteisesti ja projekteissa oppilaat pääsevät siihen käsiksi 3D-mallinnuksen osalta
– 3D-mallinnus/kolmiulotteinen hahmottaminen
– geometria ja mittaaminen
– muotoilu
– materiaalitekniikka (muovit)
– erilaisia rakenteet ja lujuusoppi
– tutustuminen 3D-tulostuksen eri käyttösovelluksiin mm. teollisuudessa, lääketieteessä ja rakentamisessa

Alakoulun puolella 3D-tulostimet ovat olleet teknologiapainotteisten luokkiemme käytössä. Toteutettu on mm. kuviksen, äidinkielen ja teknisen työn yhteisprojekti, missä oppilaat käsikirjoittivat tarinan, suunnittelivat tarinan hahmojen ulkoasun sekä mallinsivat hahmot tietokoneella. 3D-mallit tulostettiin 3D-printterillä ja maalattiin, jonka jälkeen oppilaat tekivät hahmoilla animaatioelokuvan käsikirjoituksen mukaisesti. (https://rajakylatekno.wordpress.com/2014/04/09/suunnitelmasta-tuotteeksi/) Sama luokka on nyt viidennellä luokalla tekemässä kaupunkiprojektia, jossa oppilaat suunnittelevat kaupungin leikkikentille kalusteet, jotka sitten tulostetaan.

Yläkoulun puolella 3D-tulostusta on tällä hetkellä käytetty lähinnä teknisen työn opetuksessa. Seitsemännen luokan oppilaiden kanssa on harjoiteltu 3D-mallinnusta koruprojektin avulla. https://www.youtube.com/watch?v=MEcvuBwnKVM  Lisäksi 8.- ja 9.-luokan valinnaisissa on tehty osia oppilaiden omiin projekteihin. 3D-tulostusta voisi hyödyntää myös kuviksen muotoiluun liittyvissä tehtävissä. Tekstiilityössä puolestaan voisi tulostaa vaikkapa uniikit napit omaan asuun ja molemmissa edellämainituissa hyödyntää tulostettuja painolaattoja ja rullia.

Kaikki lähtee liikkelle 3D-mallinnuksesta. Peruskoulukäyttöön soveltuvia ilmaisia mallinnusohjelmia on jo useita. Tällä hetkellä käytämme 3.-5. luokilla selainpohjaista TinkerCad:ia ja siitä eteenpäin SketchUpMake-ohjelmaa. Tulostimien ohjausohjelmat kehittyvät nopeasti ja ovat jo sillä tasolla, että yläkoulun oppilaat pystyvät käyttämään niitä lyhyellä perehdytyksellä. Yksi ongelma koulukäytössä on monenlaiset asetusten säädöt, jotka eivät onnistu kuin pitkän kokemuksen kautta, mutta ne on sitten opettajan hallittava. Perusjuttuja pystyy tekemään melko helposti, mutta hastaavampien kappaleiden tulostaminen, tai eri materiaalin käyttö vaatii opettajalta aikaa perehtymiseen.

Tulostusnopeus voi olla joskus pullonkaula, mutta siinä auttaa useampi tulostin. Jos koko opetusryhmä tekee jotain tulostettavaa, on pedagogisesti järkevää on olla vähintään kaksi tulostinta, joita käytetään yhtä aikaa. Seiskaluokan koruprojektissa olen rajannut kappaleen kooksi 5x40x40mm. Keskimääräinen tulostusaika projektissa on ollut n.10 min, ja kahdella tulostimella työskentely on ollut sujuvaa. Isommissa projekteissa isompien kappaleiden tulostaminen vie helposti useita tunteja, joten tulostus käynnistetään tunnilla ja sitten tehdään jotain muuta projektiin liittyvää.

3D-tulostus on hyvä apu moneen tuotesuunnittelu- ja muotoiluprojektiin. Se mahdollistaa rakenteet, joita ei ole aikaisemmin pystynyt kouluympäristössä tekemään, kuten oppilaan itse suunnittelemat persoonalliset elektroniikan laitekotelot. Oppilaiden motivaatiotaso on myös ollut tulostusprojekteissa todella korkea. Kaiken kaikkiaan 3D-tulostus avaa kokonaan uuden ja mielenkiintoisen maailman.

-Jouni

http://www.lut.fi/documents/10633/335186/140512+Firpa+Annual+Meeting+2014+Mika+Salmi.pdf/3393d84c-4691-4774-90b2-0d0c844c14f1

http://www.tiede.fi/artikkeli/jutut/artikkelit/tulostin_printtaa_uuden_ihon

http://tieku.fi/teknologia/3d-tulostus/ennatys-uusi-lentokone-sisaltaa-tuhat-3d-tulostettua-osaa

http://www.mtv.fi/uutiset/kotimaa/artikkeli/imatralaislaite-on-ainoa-maailmassa-ja-saattaa-mullistaa-koko-rakennusteollisuuden/5197868

Koulumme tulostimet ovat suomalaisia Minifactoryn tulostimia.  http://www.minifactory.fi/verkkokauppa/tuote-kategoria/minifactory-3d-tulostin/

Muita koulukäytössäkin testattuja tulostinvalmistajia ovat mm. toinen suomalainen Prenta ja hollantilainen Ultimaker