Środowisko programowania Microsoft MakeCode
i symulator LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 w przykładach

Drogi Czytelniku!

Z kolejnych odcinków nowego cyklu na naszym Blogu dowiesz się między innymi:

• Jak pracować na lekcjach informatyki, mając kilka robotów i kilkudziesięciu (kilkuset) uczniów?
• Jak wykorzystać (prawie) całą lekcję na robotykę? 
• Jak prowadzić zdalne lub hybrydowe zajęcia z robotyki? 
• Jak wykorzystać zamieszczane tu ćwiczenia wprost na lekcji z uczniami?  

Ale zacznijmy od początku...

Czym jest Microsoft MakeCode?

       Źródło: https://makecode.mindstorms.com

Microsoft MakeCode to darmowa platforma typu open source przeznaczona do tworzenia angażujących ćwiczeń z zakresu informatyki z elementami robotyki. Platforma umożliwia programowanie rzeczywistych (fizycznych) kostek EV3 i/lub pracę w symulatorze online. 

Jest to jedyny znany mi symulator rozwiązań mechatronicznych opatrzony logotypem LEGO® Education: https://makecode.mindstorms.com.  

MakeCode dla LEGO® MINDSTORMS® Education EV3 nie jest symulatorem robota mobilnego poruszającego się po planszy i obserwowanego z góry (czyli z drona – jak mawiają uczniowie). Zamiast tego pozwala na przetestowanie bezpośrednio w przeglądarce internetowej funkcjonalności kostki sterującej EV3 (brick) oraz silników (motors) i czujników (sensors) podpinanych do niej. 

Programowanie kostki EV3 i/lub jej symulatora online jest możliwe w sposób wizualny (blocks) oraz w trybie tekstowym (JavaScript). Dla nauczycieli i instruktorów ważne jest to, że tryb tekstowy nie jest tylko podglądem kodu ułożonego wcześniej z puzzli (bloków); jest pełnoprawnym edytorem wyposażonym w:

• mechanizm dynamicznych podpowiedzi dotyczących składni, 
• kolorowanie składni oraz 
• komentarze pojawiające się w dymkach. 

Całość uzupełnia bogata anglojęzyczna dokumentacja: https://makecode.mindstorms.com/docs. 

Przeniesienie stworzonego i przetestowanego w symulatorze online programu do rzeczywistej (fizycznej) kostki EV3 wymaga:

• pobrania programu na dysk lokalny komputera (warto wcześniej nadać programowi własną nazwę);
• upewnienia się, że na kostce EV3 znajduje sie firmware w wersji 1.10E (sprawdź, jak to zrobić: https://makecode.mindstorms.com/troubleshoot);
• podpięcia kostki do komputera przez przewód USB;
• przekopiowania pobranego programu o nazwie typu: “lego-nazwa.uf2” (gdzie w miejscu wyrazu “nazwa” pojwi się Wasza nazwa programu) do kostki EV3 widocznej w systemie jako dysk USB.

Bezpośrednio po przekopiowaniu pliku – np. przez przeciągnięcie ikony pliku na kostkę EV3 widoczną w systemie jako dysk USB – nastąpi:

• uruchomienie skopiowanego programu na kostce EV3; 
• jednocześnie kostka EV3 widziana jako dysk USB zniknie z systemu (zostanie automatycznie usunięta z listy dostępnych dysków);
• po chwili ta sama kostka EV3 pojawi się znów w systemie i będzie ponownie dostępna jako dysk USB (stanie się tak automatycznie – bez potrzeby odłączenia i ponownego podłączenia wtyczki przewodu USB). 

Wszystkie programy przygotowane i przetestowane w symulatorze Microsoft MakeCode podczas zajęć zdalnych (lub hydrydowych) z uczniami możemy zachować (zapisując je na dysk komputera) i przetestować na rzeczywistych (fizycznych) kostkach EV3 po powrocie do zajęć stacjonarnych w szkołach. 

Tym samym – uczniowie, którzy poznali środowisko MakeCode i symulator robota EV3 podczas zajęć zdalnych (lub hybrydowych) w naturalny sposób przejdą do kolejnego etapu pracy w tym środowisku  – czyli do programowania rzeczywistych (fizycznych) robotów EV3.  

I choć praca z symulatorem robota nie zastąpi wszystkich etapów pracy z klockami: projektowania, budowania, programowania i testowania robotów – to może pomóc przygotować uczniów do aktywnego uczestnictwa w zajęciach stacjonarnych z informatyki i/lub robotyki.    

[#01] Pokaż swój nastrój

• Po naciśnięciu środkowego przycisku na kostce (przycisku Enter) – pokaż swój nastrój na kostce EV3. Po 2 sekundach – wyczyść ekran i wyłącz podświetlenie przycisków. 
• Przypisz 2 różne nastroje do 2 różnych przycisków na kostce. Po 2 sekundach – wyczyść ekran i wyłącz podświetlenie przycisków. 

Karta inspiracji [#01] 

[#02] Rozejrzyj się wokoło 

• Niech przyciski na kostce: góra – dół – lewo – prawo – przywołują na ekran grafiki z oczkami patrzącymi: do góry – na dół – w lewo – w prawo. 
• Dodaj do swojego programu efekty dźwiękowe, które będą towarzyszyć grafikom z oczkami – odpowiednio (w języku angielskim): up – down – left – right. 

Karta inspiracji [#02]

Autor: Wojciech Zuziak
Certyfikowany trener Akademii LEGO® Education. Nauczyciel dyplomowany matematyki i informatyki z doświadczeniem w nauczaniu dorosłych; konsultant ds. informatyki pracujący na co dzień z nauczycielami; twórca i koordynator projektu Laboratorium Robotyki; entuzjasta i popularyzator zajęć z robotyki z wykorzystaniem zestawów LEGO Education (projektowanie, budowa i programowanie robotów edukacyjnych); propagator nowoczesnych metod dydaktyki.