Opetusrobotiikan ja elektroniikkavälineiden hankinta

Leikillisillä roboteilla tarkoitetaan ohjelmoinnin opetukseen soveltuvia robotteja. Leikillisiä robotteja käytetään pääsääntöisesti varhaiskasvatuksessa ja perusopetuksessa ja niiden tavoitteena on houkutella oppijaa ohjelmoinnin alkeiden pariin. Sosiaalisten robottien käyttäjien kohderyhmä on leikillisiä robotteja laajempi, sillä niitä voidaan hyödyntää myös muilla toimialoilla. Leikilliset ja sosiaaliset robotit ovat usein valmiita tuotteita, jotka eivät vaadi kokoamista, ja ne soveltuvat käyttöön heti. Leikillisillä ja sosiaalisilla roboteilla ohjelmoiminen tapahtuu usein tabletille ladatun ilmaisen sovelluksen avulla (iOS-käyttöjärjestelmä) tai maksuttomalla verkkopohjaisella ohjelmointiympäristöllä, joka soveltuu käytettäväksi Chromebookeilla. Robotteja voidaan myös ohjelmoida suoraan robotista käsin tai robottien mukana tulevilla lisäosilla esimerkiksi konkreettisilla ohjelmointipaloilla (coding blocks / tagtiles). Robottien ohjelmoiminen vaikeutuu usein asteittain. Mikäli robottia ohjelmoidaan Chromebookilla tai tabletille saatavalla sovelluksella, sovelluksen tulee täyttää tarjouspyynnön liitteessä 1 (Sopimusluonnos) esitetyt tietosuojavaatimukset. Ohjelmoinnissa käytettävien ohjelmointikielien tulee olla visuaalisia ohjelmointikieliä ja niiden pitää sisältää graafinen käyttöliittymä, jossa ohjelmointi voi tapahtua esimerkiksi piirtämällä, nuolilla tai nk. ohjelmointiblockien raahaamisella. Mikäli robottia voidaan ohjelmoida myös kirjoitettavalla ohjelmointikielellä, on se mainittu tuotekorin tuotteissa erikseen. Kaikkien leikillisten ja sosiaalisten robottien tulee olla yhteensopivia ainakin iOS-käyttöjärjestelmän tai Chromebookien kanssa. Jokaisen robotin mukana täytyy tulla niiden lataamiseen soveltuva latausjohto ja säilytyslaatikko. Robotin mukana pakkauksessa on oltava mukana vähintään visuaaliset tai kirjalliset ohjeet (suomeksi tai englanniksi) robotin käytöstä ja käyttöönotosta. Niiden robottien kohdalla, joita ohjelmoidaan tabletilla tai Chromebookilla tulee sisältyä wifi- tai usb-ohjain robotin ohjelmointia ja kommunikointia varten. Kaikkien leikillisten ja sosiaalisten robottien käytön tulee tukea varhaiskasvatussuunnitelman, esiopetuksen ja perusopetuksen opetussuunnitelmien perusteiden toteuttamista. Esimerkkejä opetuskäyttöön soveltuvista leikillisistä ja sosiaalisista roboteista ovat esimerkiksi Kubo-robotti, Dash-robotti, Photon-robotti tai muut vastaavat robotit.

Rakennussarjat ovat pienistä osista koottavia rakennettavia kokonaisuuksia, joissa on mukana keskusyksikkö, jonka kautta rakennusosia ja niihin liittyviä antureita ja moottoreita voi ohjata ja ohjelmoida. Rakennussarjan osat voivat olla 3D-tulostettavissa tai ne voivat koostua valmiista rakennusosista. Rakennussarjan mukana pitää tulla tai olla saatavilla ohjelmointiympäristö, jolla keskusyksikköä voi maksutta ja helppokäyttöisesti ohjelmoida. Ohjelmointi tapahtuu usein tabletille ladatun maksuttoman sovelluksen avulla (iOS-käyttöjärjestelmä) tai maksuttomalla verkkopohjaisella ohjelmointiympäristöllä, joka soveltuu käytettäväksi myös Chromebookeilla. Sovellusten tulee täyttää tarjouspyynnön liitteessä 1 (Sopimusluonnos) esitetyt tietosuojavaatimukset. Tarjottavien rakennussarjojen tulee soveltua varhaiskasvatuksen, esiopetuksen, perusopetuksen ja/tai toisen asteen koulutuksen tarpeisiin. Esimerkkejä opetuskäytössä olevista rakennussarjoista ovat esimerkiksi Lego Spike Essential, Lego Spike Prime, Vex IQ tai muut vastaavat.

Mikrokontrollereihin perustuvat kehitysalustat ja piirilevytietokoneet ovat olennaisia välineitä ohjelmoinnin ja robotiikan opettamisessa peruskoulun ylimmillä luokilla ja toisella asteella. Mikrokontrolleri on käytännössä pieni tietokone, jossa samaan pieneen pakettiin on sisällytetty prosessori, muistia, input/output liitäntöjä ja usein monia muita haluttuun käyttötarkoitukseen sopivia ominaisuuksia. Kehitysalustat sisältävät varsinaisen mikrokontrollerin lisäksi mm. virranhallinnan, USB-ohjaimen mikrokontrollerin ohjelmointia ja kommunikointia varten sekä helposti käytettävät liittimet kontrollerin I/O liitäntöjen ja muiden toimintojen käyttämiseen. Monesti opetuskäytössä mikrokontrollereista puhuttaessa tarkoitetaan niihin perustuvia kehitysalustoja varsinaisen kontrolleripiirin sijaan. Korttitietokoneet ovat tyypillisesti mikrokontrollereihin perustuvia kehitysalustoja tehokkaampia, niissä on enemmän toimintoja ja niillä voidaan hyödyntää kokonaista käyttöjärjestelmää. Opetuskäytössä olevia kehitysalustoja ja korttitietokoneita ovat esimerkiksi Arduino Uno, Micro:bit sekä Raspberry Pi ja muut vastaavat. Näitä käytetään ohjelmoinnin ja elektroniikkarakentelun opiskeluun. Yhteistä näille kaikille on, että niihin voi liittää monia erityyppisiä komponentteja, muun muassa servomoottoreita, analogisia ja digitaalisia antureita, LED-valoja, painonappeja ja analogisia potentiometrejä sekä I2C liitännäisiä laitteita. Mikrokontrollereita ohjelmoidaan asennettavilla tai selaimessa toimivilla sovelluksilla. Sovellusten tulee täyttää tarjouspyynnön liitteessä 1 (Sopimusluonnos) esitetyt tietosuojavaatimukset.

Elektroniikan komponenteilla ja tarvikkeilla tarkoitetaan tuotteita, joita kytketään kehitysalustoihin erilaisten toimintojen saavuttamiseksi. Opetuskäytössä olevia elektroniikan komponentteja ja tarvikkeita ovat esimerkiksi koekytkentälevyt, hyppylangat, metallioksidikalvovastukset, MOSFET-transistorit, LED-valot, servo- ja askelmoottorit, solenoidit, etäisyys- ja muut anturit, micro-USB- ja micro-HDMI-johdot sekä virtalähteet.