Кейс-лонгрид для обучающихся и наставников образовательных организаций по подготовке к Национальной технологической олимпиаде
О чем кейс:
Кейс позволит погрузиться в одно из самых полезных для человека направлений - разработку и создание персонализированных медицинских услуг и лекарственных средств. Этот новый тренд, который основан на стремлении обеспечить рост продолжительности жизни получение новых эффективных средств профилактики и лечения различных заболеваний.
Кому полезен кейс?
Кейс будет полезен обучающимся и наставникам образовательных организаций, технологических кружков для погружения в повестку НТИ с наиболее интересной стороны - путем выполнения практического задания, имеющего значимость для широкой аудитории. Кейс может быть использован для проведении “Дней НТО”, “Уроков НТО”, хакатонов и занятий по подготовке школьников к НТО
Что такое НТИ?
НТИ расшифровывается как «Национальная технологическая инициатива». И это большая программа нашего государства. Она создана для того, чтобы наша страна развивала передовые технологии. Какие? Например, большие данные, создание беспилотного транспорта, умные гаджеты и города, виртуальная и дополненная реальность, искусственный интеллект и многое-многое другое
Больше о НТИ
Что такое НТО?
И уже сегодня школьники могут стать частью передовых технологий. Дело в том, что для будущих профессионалов Национальной технологической инициативы была создана Национальная технологическая олимпиада (НТО). Школьники погружаются в современные технологии путем выполнения интересных практических заданий и соревнуясь со своими сверстниками. А еще они получают бонусы и призы.
Больше о НТО
Структура кейса
Подробное описание задания
Содержит этапы выполнения с иллюстрациями. Практическое задание представлено для 2 уровней участников: стартового и продвинутого.
Видео-ролики
В видео педагог подробно показывает и рассказывает каким образом выполнять задания.
Дополнительные материалы
Они содержат раздаточный материал, который облегчает педагогу проведение занятия.
Данный кейс - это первый шаг, чтобы попробовать “руками” современные технологии и сделать что-то по-настоящему стоящее
О рынке (направлении) HealthNet
Кейс создан для знакомства с рынком НТИ HealthNet. Этот рынок представляет собой направление, которое связано с поиском новых решений для охраны и поддержания человеческого здоровья.
Рынок HealthNet - это открытая экосистема, которая поддерживает и развивает компании, создающие, производящие и предоставляющие биотехнологические и медицинские продукты и услуги. Главная цель рынка HealthNet это значительное улучшение здоровья и качества жизни человека в России и в мире в целом.
«HealthNet» – это широкий спектр услуг и исследований, связанных со здоровьем человека, в том числе разработка передовых продуктов, отслеживающих показатели человеческого организма и контролирующие их.
В данном кейсе мы предлагаем вам погрузиться в тематику разработки данных продуктов и разработать проект умных часов, отслеживающих пульс человека.
Не смотря на широкое распространение подобных устройств, всегда стоит актуальный вопрос их доработки и индивидуальной персонализации под каждого пользователя.
КОМПАНИИ РЫНКА HealthNet:
КОМПАНИЯ «GENOTEK»
Компания занимается генетическими исследованиями и предоставляет полный спектр услуг по анализу ДНК. Они предоставляют возможность через анализ тысячи генов составить ДНК профиль, где будут отображены здоровье, особенности диеты, происхождение, реакции на прием лекарств, а также таланты и характер.
ИНСТИТУТ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ЧЕЛОВЕКА
Компания, занимающая фармацевтикой, медицинской генетикой, биомедициной. Так разработчики вакцины от коронавируса «Бетувакс» и ген-активированного материала для костной пластики «Гистографт» стали лауреатами Всероссийской премии «Технологический прорыв 2021»
Зачем решать кейс?
Может быть ты думаешь, что все это не для тебя, а может быть для другой страны или другого времени? Но это не так! Эти технологии уже присутствуют в нашей жизни здесь и сейчас!
Цель кейса:
В рамках решения данного кейса необходимо будет подробно рассмотреть работу сердечно-сосудистой системы и возможные риски, а также разработать устройство, которое будет осуществлять замер пульса человека.
Ознакомьтесь с работу сердечно-сосудистой системы, узнайте какие риски и заболевания могут возникать.
Ознакомьтесь со всеми компонентами
Узнайте правила работы с ними, их свойства и ограничения. Подумайте, как вы можете использовать эти компоненты, для каких целей. Как вы уже представляете свой продукт?
Изучите инструкцию и схему
Там указано как подключить необходимые компоненты для исправной работы датчика пульса, а также пример кода, который может быть применен для запуска и проверки всех систем. Ознакомьтесь с этой инструкцией и схемой ниже, предложите свои варианты работы с компонентами или доработайте и внесите изменения в код для полной оптимизации вашего устройства
Проверьте работу получившегося устройства
И подготовьте его презентацию в формате лонгрида (одностраничного сайта на Tilda.cc), максимально широко раскрыв вашу идею.
Стартовый блок
Вам понадобится:
ESP8266
микроконтроллер с интерфейсом Wi-Fi
Кабель micro USB
Датчик пульса
Стабилизатор напряжения 7805
Батарейка 9V
Макетная плата
__
Сопроводительные элементы
провода п-п, п-м; диоды; резисторы 220 Ом
___
Полезные материалы:
Материалы, которые пригодятся во время решения кейса: ESP8266 прошивка, программирование в Arduino IDE
Настройте Arduino IDE для esp8266. Откройте среду разработки и, как показано на рисунках выберите нужную плату и совершите ее настройку. В окошко вставьте ссылки:
Отключите плату от кабеля USB и подключите к батарейке на 9V через стабилизатор питания, как показано на схеме и фото.
3 ШАГ
Присоедините стабилизатор напряжения к макетной плате и присоедините его к esp8266. Батарею подключите последней!
Плата должна продолжить мигать светодиодом после подключения. Таким образом можно питать плату от батарейки, а не от компьютера.
После проверки работы, отключите плату от питания!
4 ШАГ
Подключите датчик пульса, как показано на схеме и фото
Присоедините датчик пульса к макетной плате
5 ШАГ
Подключите датчик пульса к esp8266:
сигнал «S» - «A0»; «+» - «3V»; «-» - «G»:
6 ШАГ
Подключите микроконтроллер и вставьте код в Arduino IDE:
int PulseSensorPurplePin = 0; // выход Ардуино А0 int Signal; int Threshold = 550; // значение для данных сенсора, после которого подаётся сигнал int i; int n; int t;
void loop(){ t = millis()/1000 - n*20; Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin); // чтение данных с сенсора //Serial.println(Signal);
if (Signal > Threshold){ digitalWrite(LED_BUILTIN, HIGH); // если значение выше "550", то сигнал на светодиод i+=1; while(Signal>Threshold){ Signal = analogRead(PulseSensorPurplePin); } }
else { digitalWrite(LED_BUILTIN, LOW); }
if (t>20){ Serial.print("Пульс: "); Serial.println(i); n += 1; t = 0; i = 0; } }
7 ШАГ
Проверьте работу устройства:
8 ШАГ
Осуществите повторное подключение батареи
пЕРЕД ПОДКЛЮЧЕНИЕМ УБЕДИТЕСЬ, ЧТО ПИТАНИЕ ОТ КОМПЬЮТЕРА ОТКЛЮЧЕНО!
Продвинутый блок
Вам понадобится:
В дополнение ко всем компонентам перечисленным в стартовом блоке необходимо использовать:
-
OLED display I2C
-
1 ШАГ
Установи дополнительные библиотеки «Adafruit_GFX» и «Adafruit_SSD1306«. Самый простой способ, это воспользоваться «Управление библиотеками…» в среде разработке Arduino IDE. Затем введи в поиковой строке названия библиотек и нажми кнопку "установить".
2 ШАГ
Подключи экран к микроконтролеру GND -> G Vcc -> 3.3V SCL -> D1 Sda -> D2
Экран может выглядеть по разному, главное, чтобы контакты назывались так же!
3 ШАГ
Подключите микроконтроллер и вставьте код в Arduino IDE:
#include <SPI.h> // Подключение библиотеки SPI #include <Wire.h> // Подключение библиотеки Wire #include <Adafruit_GFX.h> // Подключение библиотеки Adafruit_GFX #include <Adafruit_SSD1306.h> // Подключение библиотеки Adafruit_SSD1306 #define OLED_RESET 16 Adafruit_SSD1306 display(OLED_RESET);
void setup() { display.begin(SSD1306_SWITCHCAPVCC, 0x3c); // Указываем адрес дисплея }
void loop() { display.clearDisplay(); // Очищаем дисплей display.setTextSize(1); // Устанавливаем размер шрифта display.setTextColor(WHITE); // Цвет фона display.setCursor(0,0); // Установить позицию x, y для отображения display.println(" Pulse: "); // Отправка текста display.display(); }
4 ШАГ (Самостоятельный)
Аддаптируй код так, чтобы полсле фразы Pulse: выводились данные с датчика
Эти материалы помогут улучшить твой проект и сделать его интереснее!
»
Представление результатов кейса
Продукт кейса мы рекомендуем оформить в формате лонгрида (одностраничного сайта), который легко можно создать в конструкторе сайтов Tilda.cc.
Мы рекомендуем отразить в лонгриде следующую информацию для подробного освещения вашего устройства.
Для участников стартового уровня лонгрид может содержать:
Название продукта / устройства
Состав команды
Можно разместить фото команды и кратко рассказать какую роль выполняет каждый участник.
Актуальность задачи
Проблематика продукта. Какие проблемы может решить ваш продукт?
Цель и задачи продукта
В цели должна прослеживаться ценность продукта, желаемый результат его работы. В задачах проекта прописано 3 - 5 пунктов, которые помогают достичь цели
Результат решения кейс
Данный пункт может содержать фото продукта в итоговом и рабочем состоянии. Приветствуется видео, которое будет отражать результаты испытания. Приведите концепт ваших часов, их внешний вид и функционал
Участникам продвинутого уровня рекомендуем добавить в решение:
Анализ целевой аудитории
Кто может быть потребителями вашего устройства? как вы планируете распространять ваш продукт?
Будет ли это экономически обоснованным?
Во сколько обойдется мелкосерийное производство ваших продуктов?
Какие инструменты продвижения вашего продукта можно использовать (реклама в соц.сетях, СМИ и т.п)?
Является ли продукт экологичным (не наносит ли его использование вреда окружающей среде)?
Как планируется утилизировать продукты, вышедшие из строя?
Какие еще улучшения можно внести в работу вашего устройства на основании вопросов 1-4?
КРИТЕРИИ ОЦЕНКИ:
При оценке вашего решения будут учитываться:
Понимание поставленной задачи. Покажите, что вы внимательно изучили задачу и верно понимаете ее
Исследование проблемы. Покажите, что вы изучили опыт других компаний и исследования в этой области, используете научный опыт, а не догадки и предположения.
Оригинальность решения. Это творческая задача, покажите, что ваша команда способна мыслить нестандартно, вне рамок.
Реализуемость и реалистичность предлагаемого решения. Ваше решение может быть основано на предложениях, научных фактах и результатах исследования, и может включать работающий алгоритм. Чем более реалистичным выглядит решение, тем лучше.
Обоснованность выбранного решения. Покажите, что предлагаемый вами подход не сделает хуже. Вы сами стали бы им пользоваться, а ваши родители или знакомые?
Работоспособность продукта. Подключение питания и загрузка программы датчика осуществлены правильно.
Проработанность продукта. Представлен концепт устройства (эскиз, 3D модель, прототип, макет), внешний вид и функции.
Развитие продукта. Добавлены функции или компоненты в предоставленную схему в кейсе, доработка устройства.
Дополнительные баллы можно получить за:
маркетинговую составляющую проекта (анализ целевой аудитории, каналы распространения) экономическую часть (бюджет проекта) рекламную часть (инструменты СМИ и т.п.) проработана экологическая составляющая проекта