Trong Workcell STEM Lab 13: Capstone Project, học sinh sẽ thiết kế một Workcell có khả năng sắp xếp tất cả 36 đĩa được phân phối ngẫu nhiên vào các Vùng kết thúc có màu phù hợp càng nhanh càng tốt.
Sắp xếp đĩa chính xác sẽ được thưởng điểm. Việc ghi đĩa không chính xác hoặc không hiệu quả sẽ dẫn đến mất điểm. Điểm thưởng sẽ được trao tùy thuộc vào cách xếp đĩa trong Vùng kết thúc cũng như tốc độ xếp chồng. Người chiến thắng trong Dự án Capstone được xác định bởi người có nhiều điểm nhất khi kết thúc tất cả các lượt chạy.
Việc tổ chức lớp học cho cuộc thi này sẽ giúp đảm bảo sự thành công cho bạn và học sinh của bạn.
Học sinh nên ở trong nhóm và ghép nối với Workcell được liên kết của họ. Các nhóm nên sử dụng Workcell được chỉ định trong suốt Lab 13 vì các nhóm sẽ thiết kế và sửa đổi Workcell theo những cách cụ thể và độc đáo cho nhóm của họ.
Phòng thí nghiệm STEM 13 được thiết kế để hoàn thành trong thời gian nhiều tuần. Thời gian khuyến nghị là 4 tuần, tuy nhiên, thời gian này có thể thay đổi tùy thuộc vào lớp học và học sinh của bạn. Phần Suy nghĩ lại của Phòng thí nghiệm STEM 13 bao gồm cuộc thi Dự án Capstone.
Trước khi bắt đầu cuộc thi
Trước khi đến lớp chuẩn bị các đồ dùng sau:
- Ít nhất năm bản cho mỗi nhóm bảng điểm được in trên trang cuối cùng của tài liệu quy tắc
- Bảng xếp hạng Workcell V5
- Lịch thi đấu
- Các trận đấu có thể diễn ra suôn sẻ hơn nếu bạn và học sinh của mình biết khi nào mỗi nhóm sẽ sẵn sàng thi đấu. Mỗi lần chạy sẽ không quá 10 phút, nhưng bạn sẽ cần dành thời gian để thiết lập và ghi điểm khi kết thúc. Tạo một lịch trình cho phép khoảng 15 phút mỗi trận đấu sẽ tính đến việc thiết lập và ghi điểm.
- Bạn sẽ muốn chỉ định mỗi nhóm ít nhất hai lượt chạy trong suốt cuộc thi để học sinh có thể lặp lại chiến lược của mình và xây dựng giữa các trận đấu.
- Việc thiết lập một bảng thời gian sẽ giúp bạn lập kế hoạch thời gian trên lớp để có thể tổ chức một cuộc thi thành công. Việc có một lịch trình định trước cũng sẽ cho phép bạn thông báo các trận đấu trong suốt lớp để bạn có thể tập trung vào việc ghi điểm và thời gian.
- Dán lịch trình của bạn với thời gian được phân công cho mỗi nhóm hoặc in ra và phát cho học sinh để các em có thể thấy rõ khi nào mình dự kiến sẵn sàng. Thời gian biểu này sau đó sẽ thiết lập các thông số về thời gian thực hành của học viên. Một lịch thi đấu ví dụ được hiển thị dưới đây.
Trong cuộc thi
Hãy sử dụng hướng dẫn sau đây để tạo điều kiện thuận lợi cho cuộc thi trong lớp học của bạn. Theo khuyến nghị, phần Chơi của Phòng thí nghiệm STEM 13 nên mất khoảng một tuần để hoàn thành và phần Suy nghĩ lại mất khoảng ba tuần. Một lần nữa, điều này có thể thay đổi tùy thuộc vào nhu cầu của lớp học và học sinh. Các đề xuất sau đây được đưa ra dựa trên khung thời gian bốn tuần và có thể được điều chỉnh cho phù hợp với tình huống của bạn.
Phiếu tự đánh giá cộng tác và lập trình tùy chọn cho phép bạn cung cấp cho học sinh phản hồi và đánh giá các dự án của họ trong suốt Phòng thí nghiệm STEM 13 và cuộc thi.
Bốn tuần trước cuộc thi (Tuần một)
Trong phần Play, học sinh sẽ được giới thiệu các khái niệm khác nhau để chuẩn bị cho việc thiết kế Workcell của riêng mình cho Cuộc thi Dự án Capstone.
- Tập hợp học sinh lại để hướng dẫn cả lớp và giới thiệu Phòng thí nghiệm cho học sinh.
- Học sinh sẽ tìm hiểu về thiết kế Workcell bằng cách phân tích lý do tại sao việc xây dựng trong Lab 11 lại được trình bày theo cách cụ thể. Bằng cách xem xét và hiểu thiết kế của Phòng thí nghiệm, họ sẽ tìm hiểu về các khái niệm như giới hạn cơ học của cánh tay Workcell, cách thức và lý do băng tải được đặt ở các vị trí nhất định cũng như tầm quan trọng của các địa điểm đón và trả khách.
- Trong suốt phần Chơi, học sinh cũng sẽ khám phá cách di chuyển vị trí của cánh tay ảnh hưởng đến tọa độ X, Y và Z của nó, cách di chuyển cơ học vị trí của cánh tay trên Workcell và tùy chọn tạo Cáp thông minh V5 tùy chỉnh.
- Cho học sinh biết rằng những khái niệm này có thể được áp dụng khi các em thiết kế Workcell của riêng mình trong phần Suy nghĩ lại.
- Giải thích cho học sinh rằng không có bản dựng quy định nào cho Phòng thí nghiệm này. Có một ví dụ về bản dựng Lab 13 được nêu trong Lab này nhưng không có hướng dẫn bản dựng liên quan. Học sinh có thể thiết kế và xây dựng bất kỳ loại Workcell nào họ muốn cho Phòng thí nghiệm này, miễn là nó tuân thủ các quy tắc của cuộc thi.
- Làm theo lời nhắc hướng dẫn ở đầu mỗi trang trong số trang Chơi để hỗ trợ phần Chơi.
Ba tuần trước cuộc thi (Tuần thứ hai)
- Cả lớp giới thiệu cuộc thi với học sinh. Nhắc lại rằng không có quy định xây dựng nào cho cuộc thi này. Học sinh có thể sử dụng các ví dụ được tìm thấy trong Lab 13, 12 Lab trước đó và Phần mở rộng Workcell. Tuy nhiên, sinh viên có thể tự do thiết kế bất kỳ bố cục nào mà họ thấy phù hợp để thành công trong cuộc thi. Học sinh có thể sử dụng thông tin từ phần Play khi thiết kế Workcell của mình.
- Chia học sinh thành các nhóm nếu họ chưa làm như vậy. Đảm bảo họ có Workcell được chỉ định, thiết bị có VEXcode V5 và sổ ghi chép kỹ thuật của họ. Quy mô nhóm được đề xuất là từ 2-4 sinh viên trên mỗi Workcell.
- Hướng dẫn các nhóm trước tiên xem hai video trên trang này và sau đó đọc tài liệu quy tắc trước khi động não về một thiết kế.
- Phát nhiều phiếu điểm đã in cho học sinh. Hai trong số này sẽ được sử dụng cho số lần chạy được ghi điểm thực tế của họ; bất kỳ tờ giấy bổ sung nào cũng có thể được sử dụng để ghi điểm trong khi luyện tập.
- Khi học sinh đang xem video và đọc các quy tắc, hãy đi vòng quanh phòng và trả lời bất kỳ câu hỏi nào phát sinh.
- Khi học sinh đã xem xong video và đọc tài liệu về quy tắc, hãy đảm bảo rằng các em hiểu các quy tắc bằng cách hỏi các nhóm các câu hỏi đánh giá quá trình sau đây trước khi tiếp tục:
- Khi đã rõ ràng rằng tất cả các nhóm đều thống nhất với các quy tắc, hãy yêu cầu họ bắt đầu thực hiện thiết kế của mình. Khi các nhóm đang làm việc, hãy khoanh tròn phòng và hỏi học sinh những câu hỏi sau:
- Bạn tiếp cận thử thách như thế nào? Chiến lược của bạn là gì? Bạn nghĩ thế nào về việc thiết kế Workcell của họ để cạnh tranh?
- Đối với các nhóm đang gặp khó khăn, hãy khuyến khích họ xem lại phần Chơi để biết các bước cụ thể về cách tìm tọa độ x, y và z khi cánh tay đã được di chuyển, cách hiểu giới hạn cơ học của cánh tay hoặc cách thực hiện cáp V5 tùy chỉnh.
- Nếu các nhóm vẫn không chắc chắn nên bắt đầu từ đâu, hãy khuyến khích họ xem qua Phần mở rộng Workcell để tìm ý tưởng và cảm hứng cũng như trợ giúp từng bước về cách xây dựng các cơ chế nhất định. Thông tin thêm về các cơ chế này có thể được tìm thấy trong bài viết này.
Hai tuần trước cuộc thi (Tuần thứ ba)
Sau khi các nhóm đã thiết kế xong lần lặp đầu tiên, hãy khuyến khích học sinh thử nghiệm thiết kế của mình, ghi lại kết quả, điều chỉnh và sau đó thử lại. Xin lưu ý rằng học sinh có thể mất nhiều tuần để có được Workcell đủ điều kiện để có thể cạnh tranh. Học sinh nên lặp lại cả thiết kế vật lý của Workcell cũng như mã.
Khi các nhóm đã thiết kế và thử nghiệm Workcell của họ đủ số lần để có được phiên bản hoạt động được thì sẽ đến lúc cạnh tranh.
Một ngày trước cuộc thi
Nói với học sinh rằng vào ngày thi đấu các em sẽ được phép chạy hai lượt chạy đầy đủ. Điểm cao nhất của 2 lượt chạy sẽ được lấy làm điểm cuối cùng. Bạn, giáo viên, sẽ đi khắp phòng và ghi điểm đầu tiên của mỗi nhóm, sau đó bắt đầu lại với nhóm đầu tiên để lấy điểm thứ hai. Điều này sẽ giúp mỗi nhóm có thời gian giữa các lần chạy để khắc phục mọi sự cố về phần cứng hoặc mã hóa phát sinh trong lần chạy đầu tiên.
Lưu ý rằng các nhóm sẽ không cạnh tranh thể chất với nhau. Mỗi nhóm sẽ thi đấu trong khi bạn, giáo viên, theo dõi đường chạy để ghi lại thời gian cũng như điểm số.
Bất cứ khi nào một nhóm không được ghi điểm tích cực, họ nên lên kế hoạch luyện tập và lặp lại. Bạn nên tuân theo lịch thi đấu đã được đăng tải để học sinh có thể dự đoán được thời điểm các em sẽ thi đấu. Cung cấp cho học sinh lịch trình này ngay bây giờ để các em có thể chuẩn bị chu đáo cho cuộc thi vào ngày hôm sau.
Ngày thi đấu
Để theo dõi điểm số và thời gian của từng nhóm, hãy sử dụng Bảng xếp hạng Workcell V5. Điều này cho phép sinh viên xem điểm của họ trong thời gian thực. Bạn có thể tìm thấy thông tin cách tạo điều kiện thuận lợi cho Cuộc thi Dự án Capstone bằng cách sử dụng bảng xếp hạng này trong bài viết này.
Sau cuộc thi
Sau khi tất cả các nhóm đã thi đấu xong, hãy tập hợp học sinh lại để thảo luận cả lớp. Hỏi học sinh một số câu hỏi này để kết thúc thử thách.
- Bạn giải thích các quy tắc như thế nào để đưa ra quyết định thiết kế?
- Chiến lược của bạn để đạt được điểm cao nhất là gì?
- Nhóm của bạn gặp khó khăn gì trong thử thách này?
- Dự án của bạn có hoạt động ngay lần đầu tiên bạn thử không? Nếu không, bạn đã thực hiện những thay đổi nào để cải thiện nó?
- Nhóm của bạn đã làm việc cùng nhau như thế nào để giải quyết thử thách?
Bạn cũng có thể in điểm của từng nhóm hoặc thậm chí là thứ hạng của cả lớp từ bảng xếp hạng.