В Workcell STEM Lab 13: дипломный проектучащиеся разработают Workcell, который как можно быстрее рассортирует все 36 случайно распределенных дисков по конечным зонам соответствующего цвета.
Правильная сортировка дисков принесет очки. Неправильная или неэффективная оценка дисков приведет к потере очков. Бонусные баллы будут начисляться в зависимости от того, как диски сложены в конечных зонах, а также от того, насколько быстро. Победитель проекта Capstone определяется по тому, кто наберет наибольшее количество очков по итогам всех заездов.
Организация вашего класса для этого конкурса поможет обеспечить успех вам и вашим ученикам.
Учащиеся должны быть объединены в группы и работать в парах со связанными с ними Workcell. Группы должны оставаться в назначенной им рабочей ячейке на протяжении всей Лабораторной работы 13, поскольку группы будут проектировать и модифицировать свою рабочую ячейку способами, специфичными и уникальными для их группы.
STEM Lab 13 рассчитан на несколько недель. Рекомендуемое время — 4 недели, однако оно может варьироваться в зависимости от вашего класса и учащихся. Раздел Rethink лаборатории STEM 13 охватывает конкурс выпускных проектов.
Прежде чем начать соревнование
Перед занятием подготовьте следующие предметы:
- Не менее пяти копий на группу распечатанного оценочного листа на странице документа с правилами
- V5 Workcell Лидерборд
- Расписание матчей
- Матчи могут проходить более гладко, если вы и ваши ученики знаете, когда каждая группа должна быть готова к соревнованиям. Каждый запуск должен занимать не более 10 минут, но в конце вам нужно будет выделить время на настройку и подсчет очков. При составлении расписания, предусматривающего примерно 15 минут на матч, следует учитывать настройку и подсчет очков.
- Вам нужно будет назначить каждой группе как минимум два заезда во время соревнования, чтобы учащиеся могли повторять свою стратегию и строить между матчами.
- Составление расписания поможет вам спланировать время занятий так, чтобы обеспечить успешное соревнование. Наличие заранее определенного расписания также позволит вам объявлять матчи по всему классу, чтобы вы могли сосредоточиться на подсчете очков и времени.
- Опубликуйте свое расписание с назначенным временем для каждой группы или распечатайте его и раздайте учащимся, чтобы они могли четко видеть, когда они должны быть готовы. В этом расписании будут затем установлены параметры времени практики студентов. Пример расписания матчей представлен ниже.
Во время конкурса
Используйте следующее руководство, чтобы облегчить соревнование в вашем классе. Рекомендуется, чтобы прохождение раздела «Игра» в STEM Lab 13 занимало примерно одну неделю, а раздел «Переосмысление» — примерно три недели. Опять же, это может измениться в зависимости от потребностей вашего класса и учащихся. Следующие рекомендации даны с расчетом на четыре недели и могут быть скорректированы в соответствии с вашей ситуацией.
Дополнительные рубрики «Сотрудничество и программирование позволяют вам предоставлять учащимся обратную связь и оценивать их проекты в ходе STEM Lab 13 и конкурса.
За четыре недели до соревнований (первая неделя)
В разделе Игра»учащиеся познакомятся с различными концепциями, которые подготовят их к проектированию собственного Workcell для конкурса дипломных проектов.
- Соберите учащихся вместе для обучения всего класса и познакомьте их с лабораторией.
- Студенты узнают о дизайне Workcell, проанализировав, почему сборка в Лабораторной работе 11 построена определенным образом. Изучив и поняв конструкцию лаборатории, они узнают о таких концепциях, как механические ограничения руки Workcell, как и почему конвейеры размещаются в определенных местах, а также о важности мест приема и выгрузки.
- В разделе «Игра» учащиеся также изучат, как перемещение положения руки влияет на его координаты X, Y и Z, как механически перемещать положение руки на рабочей ячейке, а также возможность создания собственных интеллектуальных кабелей V5.
- Расскажите учащимся, что эти концепции можно применить при проектировании собственной рабочей ячейки в разделе «Переосмысление».
- Объясните учащимся, что для этой лабораторной работы не существует предписанной сборки. В этой лабораторной работе показан пример сборки Lab 13, но соответствующие инструкции по сборке отсутствуют. Студенты могут спроектировать и построить любой тип рабочей ячейки для этой лаборатории, если она соответствует правилам конкурса.
- Следуйте подсказкам в начале каждой из страниц воспроизведения для упрощения раздела «Игра».
За три недели до соревнований (вторая неделя)
- Всем классом познакомьте учащихся с соревнованием. Еще раз повторю, что для этого соревнования не существует предписанной сборки. Студенты могут использовать примеры, найденные в лабораторной работе 13, предыдущих 12 лабораторных работах и расширениях Workcell. Тем не менее, студенты могут разработать любой макет, который они считают подходящим, чтобы добиться успеха в конкурсе. Студенты могут использовать информацию из раздела «Игра при проектировании своего Workcell.
- Разбейте учащихся на группы, если они еще этого не сделали. Убедитесь, что у них есть назначенная им рабочая ячейка, устройство с VEXcode V5 и инженерные ноутбуки. Рекомендуемый размер группы — 2–4 ученика на Workcell.
- Попросите группы сначала посмотреть два видеоролика на этой а затем прочитать с правилами прежде чем приступить к мозговому штурму по дизайну.
- Раздайте учащимся несколько распечатанных оценочных листов. Два из них будут использоваться для реальных результативных заездов; любые дополнительные листы можно использовать для подсчета очков во время тренировки.
- Пока учащиеся смотрят видео и читают правила, ходите по комнате и отвечайте на любые возникающие вопросы.
- Когда учащиеся закончат просмотр видео и прочтут документ с правилами, убедитесь, что они поняли правила, задав группам следующие вопросы для формативной оценки, прежде чем двигаться дальше:
- Как только станет ясно, что все группы согласны с правилами, попросите их начать работу над их дизайном. Во время работы групп обведите комнату и задайте учащимся следующие вопросы:
- Как вы подходите к этой задаче? Какова ваша стратегия? Как вы думаете о том, чтобы сделать их Workcell конкурентоспособными?
- Группам, которые испытывают затруднения, предложите им еще раз просмотреть раздел «Игра» и найти конкретные шаги о том, как найти координаты x, y и z после перемещения руки, как понять механические ограничения руки или как сделать специальные кабели V5.
- Если группы все еще не уверены, с чего начать, предложите им просмотреть Workcell Extensions в поисках идей и вдохновения, а также пошаговой помощи по созданию определенных механизмов. Более подробную информацию об
За две недели до соревнований (третья неделя)
После того как группы разработали свою первую итерацию, предложите учащимся протестировать свои проекты, записать результат, внести коррективы и затем повторить попытку. Обратите внимание, что студентам может потребоваться несколько недель, чтобы привести Workcell в состояние, позволяющее участвовать в соревнованиях. Студенты должны повторять как физический дизайн Workcell, так и код.
Как только группы спроектируют и протестируют свои рабочие ячейки достаточное количество раз, чтобы получить работающую версию, наступит время соревноваться.
За день до соревнований
Сообщите учащимся, что в день соревнований им будет разрешено два полных пробега. Наивысшая оценка в этих двух заездах будет считаться их окончательным результатом. Вы, учитель, пройдете через комнату и запишите первый балл каждой группы, а затем начнете снова с первой группы, чтобы получить второй балл. Это даст каждой группе время между запусками для устранения любых проблем с оборудованием или кодированием, возникших во время первого запуска.
Обратите внимание, что группы не будут физически соревноваться друг с другом. Каждая группа будет соревноваться, а вы, учитель, будете наблюдать за бегом, чтобы зафиксировать время и счет.
Всякий раз, когда группа не оценивается активно, ей следует планировать практику и повторение. Рекомендуется следовать опубликованному расписанию матчей, чтобы учащиеся знали, когда они будут соревноваться. Раздайте учащимся это расписание сейчас, чтобы они могли как следует подготовиться к соревнованиям на следующий день.
День соревнований
Для отслеживания результатов и времени каждой группы используйте таблицу лидеров V5 Workcell. Это позволяет студентам видеть свой результат в режиме реального времени. Информацию о том, как организовать конкурс проектов Capstone с использованием этой таблицы , можно найти в этой статье.
После конкурса
После того как все группы посоревнуются, соберите учащихся вместе для обсуждения всем классом. Задайте учащимся некоторые из этих вопросов, чтобы подвести итоги задачи.
- Как вы интерпретировали правила, чтобы принимать дизайнерские решения?
- Какова была ваша стратегия, чтобы получить наивысший балл?
- Что вашей группе показалось трудным в этом задании?
- Сработал ли ваш проект с первого раза? Если нет, какие изменения вы внесли, чтобы улучшить его?
- Как ваша группа работала вместе, чтобы решить эту задачу?
Вы также можете распечатать результаты каждой группы или даже рейтинги всего класса из таблицы лидеров.