Hỗ trợ giảng dạy bằng cảm ứng: 5 bước

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:32

Hướng dẫn này được thực hiện với sự hợp tác của Nhóm Tương tác Bristol tại Đại học Bristol, nó được nhắm mục tiêu đến cả người dùng không chuyên về kỹ thuật và người dùng muốn phát triển nó hơn nữa. Để phân biệt rõ ràng, các hướng dẫn đơn giản được đưa ra cũng như các phần in nghiêng cung cấp thêm thông tin.

Dự án được đặt tên là Làm với các nhà sản xuất: Một bộ công cụ để biến đổi đa giác quan của những thứ hàng ngày

Phần lớn trẻ em bị mù hoặc khiếm thị ở Anh được giáo dục trong các trường phổ thông chứ không phải các trường đặc biệt. Họ thường có trợ giảng (TA) được chỉ định để hỗ trợ họ theo nhiều cách khác nhau, bao gồm cả việc đảm bảo rằng những trẻ em này có thể tiếp cận được chương trình giảng dạy. Họ thường làm điều này thông qua việc chép lại sách giáo khoa và tài liệu giảng dạy, và / hoặc bằng cách trình bày nội dung giáo dục bằng xúc giác, chẳng hạn như in bản đồ bằng giấy tăng nhiệt để có thể cảm nhận và truy tìm thông qua chạm. Dự án này nằm ở giao điểm của khả năng tiếp cận, tương tác đa giác quan, nhà sản xuất-văn hóa, tính toán vật lý và chế tạo.

Từ bản tóm tắt này, một số hướng đi đã được nghiên cứu và cuối cùng chúng tôi quyết định điều tra cách cảm ứng có thể được sử dụng như một trình kích hoạt để mang lại trải nghiệm phong phú hơn.

Bước 1: Điện tử

Các bộ phận cần thiết:

• 10x Điện trở 1Mohm
• 1x Arduino Uno
• 1x breadboard nhỏ
• Dây điện

Mạch chỉ đơn giản là một dãy các điện trở có giá trị cao, nguyên lý đằng sau cách chúng hoạt động có thể được tìm thấy tại đây

Kết nối mạch điện như trong hình trên, một mặt của mỗi điện trở phải nằm trong thanh nguồn của bảng mạch, sẽ được kết nối qua một đoạn dây với chân 7 của Arduino. Mặt còn lại của mỗi điện trở phải được kết nối với chân phù hợp trên Arduino, bắt đầu từ chân 13 là chân ngoài cùng bên trái. (Thứ tự chính xác không quan trọng nhưng khi sử dụng chương trình, hãy đảm bảo các chân bạn đã kết nối khớp với các chân có liên quan trên Arduino.

Bước 2: Kết nối

Kết nối với sơ đồ tương đối đơn giản nhưng có thể được thực hiện theo một số cách tùy thuộc vào cách bạn đã tạo sơ đồ của mình. Cách đơn giản nhất là dải một vài cm của dây và sau đó sử dụng băng dính để gắn nó vào vật bạn muốn dẫn điện, sau đó kết nối đầu còn lại của dây với chân có liên quan trên Arduino của bạn. Nếu bạn có quyền sử dụng chúng, kẹp cá sấu cũng rất tốt cho loại kết nối này nhưng có xu hướng kém hiệu quả hơn trên sơ đồ trên giấy vì chúng có thể đục lỗ trên giấy. Trong một cuộc trình diễn, chúng tôi đã sử dụng các tờ giấy có chiều dài dây quấn quanh chúng để tạo kết nối tốt với các sơ đồ giấy phẳng. Có thể hàn các dây này để làm cho chúng chắc chắn hơn một chút nhưng không cần thiết trừ khi bạn định sử dụng các đầu nối nhiều lần.

Nhiều đối tượng có thể được sử dụng làm đầu vào bao gồm trái cây, đồ chơi, thực vật, giấy bạc, băng đồng và một loạt các đối tượng khác. Nếu nghi ngờ, hãy thử kết nối đối tượng với một trong các chân và xem chương trình có phản hồi hay không.

Bước 3: Sử dụng phần mềm

Liên kết mẫu với chân là một quá trình tương đối đơn giản, mỗi dòng trong phần mềm đề cập đến chân phù hợp trên mạch. Chương trình có thể lấy bất kỳ tệp âm thanh nào miễn là ở định dạng WAV. Bạn có thể tìm thấy nhiều hiệu ứng âm thanh trực tuyến ở định dạng này (nguồn ưu tiên của tôi là SoundBible) hoặc bạn có thể sử dụng phần mềm để ghi lại giọng nói của chính mình hoặc thậm chí là hiệu ứng âm thanh. Để làm điều này, chúng tôi đã sử dụng Audacity, một phần mềm ghi âm miễn phí có sẵn trực tuyến có thể tải xuống tại đây. Phần mềm hiện không hỗ trợ các định dạng tệp khác nhưng có nhiều phần mềm chuyển đổi âm thanh miễn phí và thậm chí cả các trang web nơi bạn có thể tải lên âm thanh để thay đổi định dạng như Chuyển đổi âm thanh trực tuyến. Thông tin thêm về việc chuẩn bị các tệp âm thanh có thể được tìm thấy trực tuyến với một vài tìm kiếm nhanh.

Để tải một mẫu thay đổi nhấp chuột mẫu vào ghim mà bạn quan tâm, sau đó chọn tệp của bạn. Ghim và âm thanh hiện đã được liên kết, hãy lặp lại điều này cho mọi tệp bạn muốn liên kết. Khi bạn đã thiết lập điều này theo cách bạn muốn, bạn có thể lưu chương trình và tải lại âm thanh vào một ngày sau đó bằng cách nhấp vào nút lưu.

Bước tiếp theo là nhấn tự động kết nối, điều này sẽ là arduino được kết nối tự động chọn cổng USB phù hợp cho arduino và chương trình sẽ sẵn sàng hoạt động. Nếu nó không thành công, một cảnh báo sẽ bật lên và chỉ cần làm theo các hướng dẫn được đưa ra.

Bước 4: Ví dụ Dự án 1: Sơ đồ cảm ứng

Ý tưởng đằng sau sơ đồ này là cung cấp trải nghiệm phong phú hơn cho những người không thể nhìn thấy thông tin phân lớp mà một sơ đồ có thể cung cấp. Có thể đã vẽ sơ đồ này bằng cách sử dụng mực dẫn điện lên giấy phồng và sử dụng nó để tạo ra một bề mặt nổi lên. Đối với phần trình diễn của chúng tôi, chúng tôi đã sử dụng WikiStix để tạo bố cục.

Bước đầu tiên là tìm một sơ đồ để tạo ra sự tương tác, những sơ đồ tốt nhất là những sơ đồ chủ yếu được tạo bởi các đường thẳng và hình khối, đơn giản bởi vì việc tạo ra những sơ đồ này từ WikiStix là không đáng kể. Tuy nhiên, có thể dùng giấy bạc hoặc sơn dẫn điện đổ vào các khu vực rộng lớn. Chúng tôi đã chọn một tế bào thực vật được vẽ tay, quét và sau đó làm sạch trên máy tính nhưng bản vẽ tay ban đầu có thể đã được sử dụng.

Bước tiếp theo là tạo sơ đồ 3D bằng cách xây dựng Stix thành các hình dạng được xác định bởi bản vẽ. Những chiếc que này sau đó được sơn cẩn thận ở mặt trên, chỉ sử dụng mực dẫn điện để bảo vệ độ dính của Stix. Sau đó có thể sơn các đường dẫn điện đến mép giấy, chúng tôi sử dụng băng keo che để giữ cho các đường thẳng gọn gàng và ngăn nắp nhưng sẽ dễ dàng hơn nếu chỉ sơn trên các đường. Mục đích là đưa các dòng đến mép trang cho phép tạo ra các kết nối tốt mà không cần vượt qua bất kỳ dòng nào khác. Có thể bóc Stix và chạy những dòng này bên dưới như trong sơ đồ của chúng tôi ở trên.

Khi sơ đồ đã được thực hiện, bước tiếp theo là kết nối nó với mạch được xây dựng trong một trong các bước trước đó. Để làm điều này, chúng tôi đã sử dụng dây quấn quanh bìa giấy làm đầu nối. Để làm cho những sợi dây này, một sợi dây lõi đơn được cắt và tước khoảng 3 hoặc 4cm ở một đầu. Sau đó, sợi dây này được quấn quanh chiếc kẹp giấy đủ chặt để giữ một kết nối chắc chắn. Đầu kia sau đó được kết nối với mạch điện như đã giải thích trong phần điện tử.

Chúng tôi đã chọn kết nối các mẫu với các bản ghi âm ngắn của giọng nói cho biết phần nào của sơ đồ đã được chạm vào. Đây là một ví dụ rất đơn giản về những gì có thể được thực hiện nhưng nhiều sơ đồ khác có thể được tạo ra như bản đồ, dụng cụ dựa trên giấy

Bước 5: Ví dụ 2: Vườn thảo mộc tương tác

Ví dụ thứ hai là một khu vườn thảo mộc tương tác, ý tưởng ban đầu là mỗi loại thảo mộc khi chạm vào sẽ nói tên nó và một đoạn văn ngắn về hương vị và công dụng của nó. Đối với phần trình diễn của chúng tôi, các cây đã được thiết lập để phát các hiệu ứng âm thanh phù hợp với cảm giác của cây.

Bước đầu tiên là chọn cây, ở Anh có thể mua các loại cây trong chậu ở hầu hết các siêu thị tương đối rẻ và vì vậy 6 cây đã được chọn. Chúng tôi chọn một loạt các loại rau thơm khác nhau, cửa hàng của chúng tôi có 3 loại húng quế khác nhau, mặc dù trong nhận thức sâu sắc, chúng tôi sẽ không khuyên bạn nên mua hẹ vì khi xử lý chúng có xu hướng mang lại cho mọi người mùi thơm mùi tỏi đối với nhiều người giờ. Sau khi lấy cây ra khỏi màng bọc, chúng được tưới nước nhẹ, cây vẫn ổn với lượng xử lý hợp lý nhưng chúng tôi nhận thấy nếu chúng được tưới gần đây thì chúng sẽ bám trụ tốt hơn.

Bước thứ hai là chuẩn bị thiết bị điện tử, điều này tương đối đơn giản và chỉ là bước lặp lại của bước điện tử trước đó. Sau đó, các đoạn dây lõi đơn dài được cắt và tước trước khi đưa vào rễ cây. Điều này đảm bảo kết nối tốt với cây và không làm hại chúng theo bất kỳ cách nào, một đoạn dây dài hơn được đẩy vào trong chậu giúp tránh tình trạng dây vô tình bị kéo ra khi di chuyển chậu xung quanh. Đầu kia của những sợi dây này sau đó được kết nối vào breadboard tại điểm được hiển thị trong hình trên.

Bước cuối cùng là làm theo hướng dẫn trong phần mềm và các bước lấy mẫu âm thanh để thiết lập âm thanh để kích hoạt khi cây bị chạm vào. Các hiệu ứng âm thanh đã được tìm thấy trên SoundBible và tất cả đều được phân phối miễn phí và được bao gồm trong chương trình ví dụ.

Một số phát triển tiềm năng của dự án này có thể là sử dụng nhiều loại thảo mộc hơn hoặc có thể là các loại cây có kết cấu khác nhau thay vì mùi, nó có thể được sử dụng trong một thiết kế lớn hơn, nơi nhiều loại cây được trưng bày và có thể được sử dụng để đặt tên khoa học hoặc khu vực. Một nhà nghiên cứu trong phòng thí nghiệm của chúng tôi đã đề xuất xây dựng một bộ trống, chẳng hạn như có thể làm bằng các mảnh cỏ cắt thành các hình trống khác nhau và được sử dụng để kích hoạt hiệu ứng âm thanh trống.