Robodogs机器人夏令营的见解– LEGO Engineering

Robodogs机器人夏令营的见解– LEGO Engineering

机器人狗夏令营

您如何设计一个机器人训练营,在为回头客推波助澜的同时又将学习入门的水平保持在足够低的水平,以使新学生感到成功?

您如何提出新的方法来挑战机器人技术和编程领域的所有学生?

在组织夏季LEGO Mindstorms EV3营地多年之后,我们已经找到了一个成功的蓝图,可以使所有学习者为机器人世界投入,挑战和激动。 我们使新手感到成功,同时也挑战我们的中级到高级学生。 这允许指导,建模和向同伴学习。

在爱荷华州贝滕多夫,我们已经举办了8年的Robodogs机器人夏令营。 最初,它是一种小的,低调的操作,后来演变为功能更强大的功能。 我们已经了解了如何挑战学生的批判性思维技能,协作能力和解决问题的能力。 在我们所做的每件事中,我们都将沟通和创造力融合在一起,去年夏天也不例外,学生可以创造和展示令人惊叹的作品。 经常提醒我,只要有适当的环境和学习条件,每个孩子都可以发挥其与生俱来的好奇心并取得成功。

对于我们最近的夏令营,我们将营地分为三个小时的时间段。 我们发现较短的时间无法提供足够的修补,原型设计和解决问题的机会。 孩子们需要时间进行处理,制作原型,进行实验并观察结果。 当时间缩短时,我们消除了让学生沉浸于学习中的时间。 当他们需要休息一天并且可以去做其他活动和兴趣爱好时,大约需要三个小时。

我们设计的训练营也让每一天都有新的开始。 每天我们都会提出一个新概念。 在过去的几年中,我们取得了进步,但这并不是对所有孩子来说都是最佳的。 一旦孩子感觉自己落后了,他们的脑汁就会开始干dry,沮丧感会比他们觉得自己在正确的道路上更快。 每天新挑战的其他好处包括:

  1. 每个人的新起点。
  2. 学生意识到所有工作都只是一个原型。 他们学习解构他们的构建,以便可以将以前获得的技能应用到新挑战中。
  3. 在学习中创造多样性,因此不会感到多余。
  4. 为学生提供更多机会,以了解可以使用和编程机器人的不同方式。

我们面临的挑战是,我们的许多学生每年都会回来。 我们提供5-8年级的训练营。 我们有四年来的参与者。 我们也有一个更年轻的阵营。 每年我们都必须提出新的挑战。 我们还必须提供可扩展的挑战,以满足所有技能水平的需求。 在我们的中学,学生在6年级和8年级开设了机器人课程。 这些学生中的一些人也在我们竞争激烈的机器人团队中,而一些孩子以前从未见过LEGO EV3套件。 我们必须意识到经验的多样性以及每个学习者的需求。 每个活动都模仿乐高教育软件上使用的标题。 我们使用青铜,银,金和铂金身份来挑战孩子。 每天的最终目标是让每个学生获得铜牌。 其他一切都锦上添花。

为了简化流程并在有时有很多学生而成人人数不足的情况下提供支持,我们将网站作为资源提供。 有示例代码和视频教程。 这些旨在帮助他们入门。 没有针对黄金和铂金水平的教程,因为它们旨在真正挑战。 作为教育者,我们了解对学生(和成年人)来说,成功应对逆境是多么重要。

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第一天:制作电动箱

在第一天,我们让学生创建了一个电动盒子。 我们想挑战一种观念,即机器人必须具有轮子或踏板。 我们设计了这个挑战,认为这将是简单而容易的。 这个挑战更多地是关于建筑和工程技能,而不是乐高编程。 我们希望学生探索各个部分,并了解他们如何一起工作。 对于他们中的许多人来说,当他们努力建造盒子时,挑战是艰巨的。 这些级别旨在让他们探索软件中的乐高编程选项。 这是一个巨大的挑战,因为即使我们经验丰富的学生也不得不重新思考一些想法,因为他们习惯于构建基本的机器人身体来进行标准工作。

在第2天,我们转到了孩子们的最爱之一,这是Dragster的挑战。 这个变量有太多可供学生探索的变量,以至于它永不过时。 我们创建了一个拖拉绳,足够让他们学习如何处理体重平衡问题,车轮,摩擦和齿轮。 我们已经知道,使曲目太短不会导致我们期望的理想学习结果。 我们发现,一条至少长15英尺乘4英尺宽的轨道可提供适当的距离,以确保阻力赛车的稳定性,同时也带来了良好的数学挑战。 较长的曲目是关键。

这一挑战在前提上看似简单,但比他们预期的要困难得多。 我们目睹了所有类型的设计,而令人惊讶的是孩子们彼此学习的方式。 他们研究了在轨道上移动的机器人,以弄清楚如何使他们的赛车更好。 他们看着齿轮。 他们看着简化他们的车辆。 他们研究了如何使机器人保持笔直而不偏向侧面。

为了挑战我们经验丰富的学生,我们添加了一些乐高编程和传感器元素,以使他们真正地思考。 对于我们的竞争团队,我们希望他们做的一件事是使用数据块做出更精确的决策。 这一挑战使他们面临其中一些概念。

在第3天,我们将整个课程都用在陀螺仪传感器上。 我们发现在周三挑战孩子很重要。 这一天的目的是真正迫使他们离开舒适区。 我们围绕使用陀螺仪传感器设计了所有挑战。 如果您对陀螺仪传感器有一定的经验,您会知道它可能有多敏感,以及所有对学生都不起作用的方法。 这一天的目的是让他们让他们的机器人学习决策。 我们不希望简单的移动块来应对挑战。 我们提供了有关如何进行故障排除的教程。 今天的目标是真正学习如何处理挫折和不起作用的事情。 这一天对他们来说是最艰难的。 到最后,他们已经花光了准备新的东西。 许多人不得不建造新的机器人,因为直线行驶的拖拽车的设计与需要有效转向的机器人不同。

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第四天:Ballon Pop

在第4天,我们进入了有趣的挑战。 在紧张的一天之后,我们希望有一天的乐趣。3.让他们使用他们的手机或平板电脑来应对这一挑战。 我们从编程中休息了一段时间,并探索了更多的建筑设计。 在这项挑战中,我们向他们的机器人添加了一个气球。 我们为每个学生提供了一个图钉,可将其固定在他们的机器人上。 孩子们学会了如何构建一个有效的机器人来绕过别人的气球。 人们曾认真考虑过要敏捷到可以走动,同时又要强大到不能在赛场上崩溃。

这一天我们有一个基本目标。 学生们今天很喜欢,但他们希望他们可以通过手机上的控件做更多的事情。 他们开始质疑蓝牙的工作原理。 他们想这样做。 当我们进行个人战斗和团队战斗时,您可以开始观察齿轮的转动。 在团队战斗中,他们讨论了用于维持生命的策略和概念。 简直太棒了! 最终,教练带着他们的机器人进入了竞技场,我有一个机器人,该机器人由另一块EV3砖块控制。 我在逗他们第二天要发生的事情。 他们感到好奇和好奇。

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就是棒!

在第5天,我们取得了不错的成绩。 我们给孩子们两块砖头。 他们了解了蓝牙的工作原理,并为机器人创建了自己的操纵杆。 不允许使用手机或平板电脑。 他们构建了自己的代码来完成机器人需要做的事情。 我们面临两个挑战。 我们进行了赛道挑战,每个合作伙伴必须开车一圈,他们意识到这可能会很困难。 最后,我们结束了一场大规模的足球比赛。 孩子们喜欢这个挑战。 他们玩得很开心。

在我们知道之前,是时候清理和拆卸机器人了。 我喜欢这些挑战,因为那里没有错误的想法。 我们为每个孩子提供了自己的机器人,使他们可以将自己的想法变为现实。 但是,他们花了很多时间坐在桌子旁和竞技场一起工作,所以自然而然地发生了合作。 正如它应该。 这是一个营地的模型,我们将在以后的几年中使用它。 它的工作原理非常有效,可确保孩子在玩耍时感到成功。 更重要的是,他们正在学习没有人提供的东西。 这就是营地的全部内容。

如果您有兴趣了解更多信息,请查看 我们的网站 我们提供了一切。 我们希望您觉得它有用,只是请您给予应有的荣誉,因为将所有这些打包在一起花费了许多小时。

在这里访问Robodogs机器人营: https://sites.google.com/view/robodogscamp/

你可以在Twitter上找到我 @coffeechugbooks 和我的网站 www.coffeeforthebrain.com

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