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.
2
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?
3
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
4
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:
1
Название продукта / устройства
2
Состав команды
Можно разместить фото команды и кратко рассказать какую роль выполняет каждый участник.
3
Актуальность задачи
Проблематика продукта. Какие проблемы может решить ваш продукт?
4
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
5
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:
1
Анализ целевой аудитории
Кто может быть потребителями вашего устройства? как вы планируете распространять ваш продукт?
2
Будет ли это экономически обоснованным?
Во сколько обойдется мелкосерийное производство ваших продуктов?
3
Какие инструменты продвижения вашего продукта можно использовать (реклама в соц.сетях, СМИ и т.п)?
4
Является ли продукт экологичным (не наносит ли его использование вреда окружающей среде)?
Как планируется утилизировать продукты, вышедшие из строя?
5
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