DESCRIZIONE ANALITICA DELL’ATTIVITA’ SVOLTA.

L’ambiente laboratoriale realizzato permette attività innovative e creative di gruppo. Gli alunni hanno la possibilità di accrescere le proprie competenze professionali e pertanto di acquisire un concetto innovativo di lavorazione con l’utilizzo di tecnologie digitali che permettono ai giovani di sviluppare competenze fondamentali per il mondo del lavoro. Inoltre, i vari spazi realizzati contribuiscono allo sviluppo della collaborazione e al team working, ottenendo una forte crescita anche per gli alunni con particolari difficoltà.

L’alunno non è legato allo spazio del banco ma ha la possibilità di muoversi all’interno del laboratorio e di stabilire confronti con gli insegnanti o altri alunni, favorendo il dialogo e un apprendimento approfondito. L’insegnante non svolge lezioni frontali ma fa da “mentore” per l’acquisizione dei saperi degli alunni, assistendo ognuno di essi in base alle loro esigenze specifiche.

Il progetto mira ad un’esperienza moderna di apprendimento, interattiva e coinvolgente che consenta, grazie all’allestimento di classi tecnologicamente avanzate, di esplorare, comunicare e imparare un modo di pensare digitale.

DESCRIZIONE DETTAGLIATA DELL’AMBIENTE DI APPRENDIMENTO REALIZZATO

L’ambiente di apprendimento è stato strutturato in due spazi:

· Il primo costituito un ambiente laboratoriale con banchi di lavoro dedicati all’esecuzione del programma di controllo svolto con l’utilizzo di PC e di software ARDUINO, CAMBAM e Deskproto;

· Il secondo rappresenta un’area multimediale innovativa di robotica costituita da postazioni realizzate con kit completo MICRO CNC, Stazione pneumatica con sistema Pick & Place, Stampante 3D Ultimaker S3, kit Arduino classroom, attraverso i quali è possibile passare dalla gestione di semplici automazioni che riguardano la movimentazione dei bracci robotici di natura diversa, sistemi di automazione, simulatori di stazioni industriali allo studio dei sensori di segnali digitali, gestire movimentazioni degli assi tramite encoder, di affrontare lo studio di segnali analogici per acquisire infine le competenze riguardanti le tecnologie legate ai processi industriali caratterizzanti l’industria 4.0.

NUMERO DI METRI QUADRI DELL’AMBIENTE:

L’ambiente laboratoriale ha una superficie complessiva di circa 120 mq.

DISPOSITIVI TECNOLOGICI ACQUISITI

Dispositivi HW e SW per didattica collaborativa e cloud

Dispositivi per la robotica educativa e coding

Dispositivi e materiali per le attività creative e STEAM

Descrizione e quantità dei dispositivi tecnologici acquisiti:

N. 1 MICRO CNC, con software CAMBAM e Deskproto, che simula un sistema produttivo aziendale in ambito meccanico.

N. 1 Stazione pneumatica con sitema Pick & Place (preassemblata).

N. 1 Compressore 9l 40 db.

N. 1 ARDUINO STARTER KIT CLASSROOM PACK.

N. 1 DJI RoboMaster Tello Talent.

N. 1 Ultimaker S3 Stampante 3D: Tecnologia: Fabbricazione a Fusione di Filamento (FFF), testina di stampa a doppia estrusione con softaware Deskproto.

N. 3 BOBINA FILAMENTO 3D PLA 2,90 MM- 1 KG – VARI COLORI.

ATTIVITA’ SVOLTE NELL’AMBIENTE E METODOLOGIE DIDATTICHE UTILIZZATE

Descrizione delle attività svolte:

· L’utilizzo di un kit CNC completo di fresa e tornio in formato “micro” ha la finalità di far apprendere con piccole lavorazioni il linguaggio macchina tipico del mondo CNC. Gli studenti possono assemblare tre diverse macchine da 2 a 4 assi, una alla volta. Attraverso la piattaforma di controllo e l’alimentazione, è possibile programmare ciascuna macchina via PC per produrre pezzi partendo da blocchi in PU, in acrilico o cilindri di cera.

Il kit viene fornito da montare con manuale che descrive come assemblare ogni componente e consente di realizzare un tornio a 2 assi, una fresatrice a 3 assi o una fresatrice a 4 assi.

I due software per la programmazione CAD/CAM compatibili con Micro CNC sono CAMBAM e DESKPROTO.

Obiettivi d’apprendimento:

– Costruzione di una gamma di macchine CNC

– Comandi di codice G e M e programmazione CNC

– Produzione di una parte usando un editor di codice G

– Progettazione di parti usando un pacchetto 3D

– Fabbricazione di parti mediante una catena di utensili CAD CAM.

La funzione della Stazione pneumatica con sitema Pick & Place dispositivo è quella di trasferire il pezzo da un’area iniziale ad un’area di scarico finale, utilizzando tre ventose. Queste aree vengono localizzate utilizzando per entrambe parti in acciaio inossidabile. Il pezzo utilizzato è realizzato in alluminio anodizzato e consiste in un perno cilindrico con un’apertura passante, del diametro di 15mm, in modo che, quando il pezzo viene posizionato nell’area di scarico, si adatti perfettamente ad un perno in acciaio inox con un diametro leggermente inferiore. Il dispositivo è montato su una base da tavolo in alluminio estruso 740x400x25.

L’Arduino Starter Kit Classroom Pack è la soluzione ideale per iniziare con Arduino (include 6 starter kit italiano) e per apprendere la programmazione e l’elettronica, contiene progetti interattivi divertenti e coinvolgenti.

Ogni kit contiene una scheda Arduino Uno Rev 3, una collezione di sensori e attuatori e, cosa più importante, una guida che aiuterà studenti e insegnanti a muovere i primi passi nel mondo dell’elettronica, con oggetti interattivi e di rilevamento.

Il drone DJI RoboMaster Tello Talent è basato su Tello EDU ed è aggiornato con estensioni hardware e software per abilitare il controllo collaborativo multi-dispositivo e più applicazioni AI.

Come strumento educativo, il RoboMaster TT è dotato degli algoritmi di controllo del volo leader del settore di DJI. Supporta Arduino, Micro Python, programmazione grafica e una varietà di metodi di programmazione offline, nonché interfacce di sensori programmabili I2C, SPI, UART e GPIO.

L’utilizzo della stampante 3D farà sì che si vengano a creare dei veri e propri percorsi didattici dove l’alunno potrà progettare su piattaforma CAD, sviluppare attraverso la prototipazione rapida, elaborare graficamente attraverso scansioni e rendering ed infine ricreare l’oggetto tramite stampa 3D.

Descrizione delle metodologie didattiche utilizzate:

Uno degli obiettivi del laboratorio STEM è quello di stimolare la manualità e il pensiero computazionale nel corso dell’iter scolastico degli alunni. Il concetto innovativo di lavorazione logico-matematica applicata all’ingegneria meccanica e alla creatività permetterà ai giovani di sviluppare competenze fondamentali per il mondo del lavoro, come ad esempio il problem solving e il lavoro di squadra. Attraverso un approccio innovativo nei contenuti e nelle metodologie gli studenti saranno in grado di avvicinarsi maggiormente alle istituzioni scolastiche e potranno acquisire coscienza delle proprie potenzialità e delle possibilità derivanti dall’utilizzo del laboratorio.

La fornitura di macchinari child-friendly, sicuri e dal facile utilizzo, ha permesso anche ad alunni con disabilità di poter sfruttare il laboratorio e di renderli partecipi in piccoli e grandi lavori di classe. L’innovazione derivante dall’utilizzo in prima persona di macchinari professionali permette di rinnovare gli stimoli allo studio e garantisce anche ad alunni con disturbi dell’apprendimento di essere partecipi in maniera attiva.

Numero di studenti che utilizzano in modo continuativo l’ambiente: 300 alunni

Descrizione delle attività svolte dai partner: l’Istituto IPS Olivetti Callegari in collaborazione con Sviluppo PMI srl e altri partner organizza il corso post diploma IFTS: TECNICO PER L’AUTOMAZIONE INDUSTRIALE SPECIALIZZATO IN MANUTENZIONE E PROGRAMMAZIONE PLC.

Il tecnico per l’automazione industriale possiede competenze che sono sintesi di quelle proprie dei settori meccanico, elettrico, elettronico ed informatico. La preparazione culturale di base e la formazione tecnico-scientifica gli consentono di intervenire sia in fase di progettazione che di gestione diretta di macchine ed impianti automatizzati, così come di verificare la conformità del prodotto rispetto agli standard attesi, intervenendo, in caso di anomalie, con correttivi nella produzione e/o nella progettazione.

ATTIVITA’ FORMATIVE PER DOCENTI CHE SONO STATE SVOLTE PER L’UTILIZZO OTTIMALE DELL’AMBIENTE

Descrizione della formazione realizzata: si è scelto di attivare una formazione interna utilizzando i 2 docenti già formati sull’uso delle metodologie per la simulazione di semplici impianti automatici.

Numero di ore complessive di formazione svolte: le ore complessive di formazione previste sono 20.

Numero di docenti formati: il numero di docenti formati, al termine della formazione complessiva, sarà pari o superiore a 5.

Risultati raggiunti e impatto prodotto in termini di innovazione didattica e digitale nell’istituzione scolastica:

Nei prossimi anni il mercato della robotica e dell’automazione industriale vedrà una crescita continua e costante: i robot installati aumenteranno in media del 12% ogni anno, toccando i più diversi segmenti di mercato. L’Italia si assesta tra i primi 10 Paesi europei per numero di robot installati alla fine del 2020, con circa 8000 pezzi, numero destinato ad aumentare poiché l’automazione investirà sempre più segmenti di mercato. Di conseguenza le aziende ricercheranno sempre di più figure con competenze sempre più specializzate, capaci di utilizzare e programmare al meglio i robot.

In questo progetto siamo partiti da questi assunti per iniziare ad approfondire il concetto di robotica e del modo in cui può essere introdotto a scuola, a partire da strumenti semplicissimi – utili anche per l’inclusione di studenti con bisogni educativi speciali. Gli obiettivi raggiunti sono stati:

• Comprendere le dinamiche relative al mondo del lavoro

• Conoscere la quarta rivoluzione industriale

• Conoscere l’espansione della robotica nel contesto attuale

• Approfondire la conoscenza e la capacità di utilizzo di strumenti e supporti educativi tecnologici specifici.