LEGO® Education SPIKE™ Prime 세트는 6~8학년 (만 11~13세) 학생을 위한 STEAM (과학, 기술, 공학, 예술, 수학) 학습 도구입니다.
다채로운 LEGO 조립 요소, 사용하기 쉬운 하드웨어, Scratch 및 Python을 기반으로 하는 직관적인 드래그 앤 드롭 코딩 언어를 결합한 SPIKE Prime은 학습 수준에 관계없이 학생들이 재미있는 학습 활동을 통해 비판적으로 사고하고 복잡한 문제를 해결하도록 지속적으로 유도합니다.
프로그래밍 경험
학생들은 아이콘 블록, 단어 블록 (기본값) 또는 Python 코드를 사용하여 모델을 프로그래밍합니다. 프로그래밍 환경은 학교의 초기 STEAM 교육에서 이미 많은 학생에게 친숙한 Scratch 편집기에서 가져왔습니다.
두 가지 시각적 모드에서 학생들은 블록을 프로그래밍 캔버스로 드래그 앤 드롭하여 연결합니다. 블록을 연결하여 다양한 블록을 연결합니다.
더 고급 학생은 실제 Python 코드를 직접 사용할 수 있으며, 여기에는 코딩하는 학생을 지원하는 통합 지식 베이스가 포함되어 있습니다.
학생들은 LEGO Education SPIKE 앱에서 프로그램을 만든 후 블루투스 또는 USB 연결을 통해 프로그램을 LEGO Education Spike Prime 허브로 전송합니다. 허브는 프로그램을 실행하고 LEGO 모델을 제어합니다.
포함된 하드웨어
SPIKE Education 키트의 두뇌는 센서, 모터와 같은 다양한 기타 하드웨어를 제어하는 허브입니다. 키트에는 컬러 센서, 거리 센서, 힘 센서가 포함되어 있습니다. 모터도 2개(대형 1개, 중형 1개)가 있습니다. 허브는 블루투스 또는 USB를 통해 컴퓨터에 연결됩니다.
지원되는 애플리케이션
플랫폼별 앱 외에도 LEGO는 spike.legoeducation.com에서 액세스할 수 있는 SPIKE 웹 앱을 제공합니다. 앱은 브라우저에 캐시되지 않으므로 사용자는 웹 앱이 작동하려면 항상 인터넷에 연결되어 있어야 합니다.
LEGO는 Windows 10 및 11, MacBook, Chromebook에서 Chrome 브라우저를 공식적으로 지원합니다. 캐싱 개선 및 앱 설치 가능 기능은 향후 계획된 기능입니다.
SPIKE Hub에 연결
SPIKE Prime 허브와 SPIKE Essential 허브는 블루투스 또는 USB를 사용하여 컴퓨터에 연결할 수 있습니다. 기본적으로 웹 앱은 Web Bluetooth API를 사용하여 블루투스를 사용합니다.
또는 USB로 연결된 경우 웹 앱이 Web Serial API를 사용합니다. 두 경우 모두 USB 케이블을 제외하고 연결 흐름은 거의 동일합니다.
연결되면 학생들은 대형 허브의 20개 저장소 슬롯 중 하나에 프로그램을 업로드합니다.
허브와 통신하려면 Web Bluetooth 및 Web Serial API에 각각 BluetoothDevice 또는 SerialPort이 필요합니다. 이는 라이브 앱에서 가져온 코드 스니펫에서 획득합니다.
Web Bluetooth API 연결
(X.next = 4),
navigator.bluetooth.requestDevice({
filters: [
{
namePrefix: 'GDX',
},
],
optionalServices: ['d91714ef-28b9-4f91-ba16-f0d9a604f112'],
});
Web Serial API 연결
const v = yield navigator.serial.requestPort({
filters: [{
usbVendorId: Zt.SerialVendorId.LEGO // 1684
}]
});
yield v.open({
baudRate: 115200
});
웹 우선으로 전환하고 웹 하드웨어 API를 사용해야 하는 이유
현재 LEGO는 Android, macOS/iPadOS, Windows용 앱의 독립 버전과 웹 앱 외에도 플랫폼별 앱의 기존 버전을 유지합니다. Chrome에서 기본 웹 하드웨어 API를 지원하는 플랫폼(즉, macOS, Windows, ChromeOS)에서 웹 앱을 푸시하면 LEGO 개발자가 앱 유지관리 부담을 크게 줄일 수 있습니다.
또 다른 이유는 다운로드 크기입니다. 웹 앱은 총 20MB 미만으로 다운로드되는 반면 macOS 및 iPadOS 앱은 115MB, Android 앱은 178MB, Windows 앱은 292MB입니다. 하지만 초기 설치에는 교실에서 필요한 수업 자료가 포함되어 있지 않습니다. 이 자료를 다운로드하면 크기가 거의 1GB 증가합니다. 웹 앱에서는 학습 콘텐츠가 스트리밍되므로 사용자는 항상 최신 버전을 사용할 수 있으며 보고 있는 정확한 학습만 다운로드할 수 있습니다.
이러한 기술적인 이유 외에도 교실에서 사용하기 쉽다는 점이 웹 우선으로 전환해야 하는 또 다른 강력한 이유입니다. 학생은 앱을 설치하고 업데이트할 필요가 없습니다. 대신 링크를 따라 항상 최신 버전으로 작업합니다. LEGO에서는 앱 스토어 검토 프로세스와 관계없이 언제든지 콘텐츠 업데이트가 가능합니다.
웹에서 LEGO로 실험하기
LEGO는 항상 창의적으로 블록을 조립하는 데 중점을 두었으며, 웹브라우저에서 액세스할 수 있는 LEGO Education SPIKE도 예외는 아닙니다.
개발자 커뮤니티는 이미 SPIKE와 통신하는 코드를 만들기 시작했습니다. 예를 들어 PyREPL-JS는 Tufts University의 Gabriel Sessions가 시작했습니다. PyREPL-JS는 웹페이지가 SPIKE 허브와 통신할 수 있도록 MicroPython REPL (read–eval–print loop)을 제공합니다. 역시 Tufts 출신인 에단 다나히는 이 REPL을 사용하여 여러 SPIKE Prime용 웹 인터페이스를 만드는데, 그중 하나가 오디오 파일에 동기화된 브레이크댄서입니다.
이 대학에서는 SPIKE를 사용한 머신러닝에 관한 워크숍을 개최하고 있으며, 설명과 코드 샘플이 포함된 로보틱스 놀이터를 운영하고 있습니다. Hello SPIKE로 시작하는 것이 좋습니다.
학생이 브라우저 내에서 실제 LEGO 모델과 통신할 수 있도록 지원하는 Web Serial 및 Web Bluetooth API는 교육, 창의성, 엔터테인먼트 애플리케이션에 다양한 가능성을 열어줍니다. 학생은 앱을 업데이트하지 않아도 항상 최신 버전을 사용할 수 있습니다.
장기적으로 LEGO 개발자는 유지관리해야 하는 앱이 줄어들어 비용이 절감되고 개발 노력이 줄어들며 LEGO가 가장 잘하는 일인 창의력을 발휘하는 데 더 많은 시간을 할애할 수 있습니다.