Předmět: Aplikace 3D tisku a robotiky do vzdělávání

« Zpět
Název předmětu Aplikace 3D tisku a robotiky do vzdělávání
Kód předmětu KTE/A3D@
Organizační forma výuky Přednáška + Cvičení
Úroveň předmětu Magisterský
Rok studia nespecifikován
Semestr Letní
Počet ECTS kreditů 2
Vyučovací jazyk Čeština
Statut předmětu Povinný
Způsob výuky Kontaktní
Studijní praxe Nejedná se o pracovní stáž
Doporučené volitelné součásti programu Není
Vyučující
  • Dostál Jiří, prof. PhDr. PaedDr. Ph.D.
  • Serafín Čestmír, prof. Ing. Dr.
  • Děrda Radim, Mgr.
Obsah předmětu
Témata: Hardware, IoT, mini počítače, možnosti uplatnění v edukační realitě. 3D modelování, 3D světy, koncepty rozšířené reality,možnosti uplatnění v edukační realitě. Virtuální realita, virtualizace a distribuované výpočty, cloud. Robotika - úvod, rozdělení, vymezení pojmů, pokročilé snímače v mobilní robotice - měření vzdálenosti - laserové skenery, inerciální snímače. Sebelokalizace v mobilní robotice - GNSS (GPS, Glonass, Galileo) a mapy prostředí - Robot Evidence Grids (occupancy grids včetně datové fúze). Dynamika. Rovnice pohybu. Plánování dráhy. Řízení v kartézském souřadnicovém systému, řízení v kloubovém souřadnicovém systému. Praktické ukázky programování manipulátoru. Spolupráce člověk - robot, teleprezence. Umělá inteligence a zpracování přirozeného jazyka. 3D tisk (používané technologie a jejich hodnocení). Stavebnice 3D tiskáren, kritéria výběru, hw a sw řešení, knihovny 3D modelů, možnosti úprav 3D modelů, možnosti uplatnění technologie 3D tisku v edukační realitě. Robotické stavebnice, charakteristika, členění, aplikace ve školní praxi (úroveň ISCED2 a ISCED3). Robotické soutěže ve školní praxi (úroveň ISCED2 a ISCED3).

Studijní aktivity a metody výuky
Přednášení, Monologická (výklad, přednáška, instruktáž), Demonstrace, Projekce (statická, dynamická), Laborování, Aktivizující (simulace, hry, dramatizace)
  • Účast na výuce - 28 hodin za semestr
  • Účast na výuce - 8 hodin za semestr
Výstupy z učení
Cílem předmětu je seznámit studenty s novými technologiemi zejména v oblasti rozšiřování lidských kognitivních schopností, moderních komunikačních technologií, umělé inteligence a počítačových věd. Základem je aktivní zapojení studentů do výuky formou samostatných či skupinových projektů, v nichž studenti představí svůj návrh na konkrétní systém a to včetně komplexní analýzy dopadu tohoto systému. Předmět dále studentům nabídne praktické demonstrace vybraných technologií. Cíle: Po absolvování předmětu by studenti měli být schopni: " charakterizovat obecné progresivní trendy soudobých technologií, " identifikovat a charakterizovat soudobé tendence (vazba na problematiku Průmysl 4.0, Učitel 21 a další). " charakterizovat tento soubor technologií, členit je, popsat využití ve stěžejních oblastech, " popsat podstatu a možnosti nekonvenčních technologií, " vyjmenovat a charakterizovat vybrané typy moderních technologií v elektrotechnice a elektronice, strojírenství a jejich význam pro běžný život člověka v postmoderní společnosti, " posuzovat vybrané moderní technologie z hlediska širších souvislostí techniky, " analyzovat a hodnotit vybrané moderní technologie podle zadaných kritérií, " zařadit vybrané technologie do výuky a účelně je využívat v technickém vzdělávání.
Předmět je zakončen zápočtem. Po úspěšném absolvování může student pokračovat v dalším studiu.
Předpoklady
Nejsou definovány

Hodnoticí metody a kritéria
Analýza výkonů studenta, Seminární práce, Písemný test

Písemná a ústní, účast na tutoriálech, studium distančních opor a plnění úkolů v nich uvedených, vypracování seminární práce na dané téma zaměřené na témata z oblasti 3D tisku a robotiky s praktickým výstupem (platí i pro ISP), samostudium - příprava na zápočet a na kolokvium (platí i pro ISP).
Doporučená literatura
  • ANGELES, J. (2002). Fundamentals of Robotic, Mechanical systems,.
  • KOPECKÝ, Kamil, SZOTKOWSKI, René, KUBALA, Lukáš, KREJČÍ, Veronika a Martin HAVELKA. (2021). Moderní technologie ve výuce. Olomouc: Univerzita Palackého.
  • KRATOCHVÍLOVÁ, Jitka. (2015). 3D tisk.. Ústí nad Labem.
  • SKAŘUPA Jiří. (2007). Průmyslové roboty a manipulátory. Ostrava.
  • SMRČEK Juraj. kolektiv. (2013). Robotika. Metodika nasadzovania servisných robotov. Košice.
  • TAKÁCS Gergely. (2014). Robotika.. Bratislava.
  • TOCHÁČEK, Daniel a Jakub LAPEŠ. (2012). Edukační robotika.. Praha: Univerzita Karlova, Pedagogická fakulta.


Studijní plány, ve kterých se předmět nachází
Fakulta Studijní plán (Verze) Kategorie studijního oboru/specializace Doporučený ročník Doporučený semestr
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol minor (NA22) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol maior (NA21) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol minor (NA21) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol maior (NA24) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol maior (NA20) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol minor (NA24) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol minor (NA23) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol minor (NA20) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol minor (NA19) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol maior (NA23) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol maior (NA19) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní
Fakulta: Pedagogická fakulta Studijní plán (Verze): Učitelství techniky pro střední školy a praktických činností pro 2. stupeň základních škol maior (NA22) Kategorie: Pedagogika, učitelství a sociální péče 2 Doporučený ročník:2, Doporučený semestr: Letní