促进工作单元顶点项目竞赛

Workcell STEM Lab 13:Capstone Project中,学生将设计一个工作单元,将所有 36 个随机分配的磁盘尽快分类到匹配的颜色结束区域。

该图表展示了职业和技术教育的 V5 工作单元设置,突出显示了有效教学和学习的关键组件及其安排。

正确对磁盘进行排序将会获得积分。 错误或低效地对圆盘进行计分将导致丢分。 根据圆盘在端区中的堆放方式和堆放速度,将授予奖励分数。 Capstone 项目的获胜者取决于所有运行结束时得分最高的人。

为本次比赛组织您的课堂将有助于确保您和您的学生取得成功。

学生应分成小组并与相关的工作单元配对。 在整个实验室 13 期间,各个小组应该一直呆在他们被分配的工作单元内,因为小组将以特定且独特的方式设计和修改他们的工作单元。

STEM Lab 13 的设计目标是在数周内完成。 建议时间为 4 周,但这可能因您的教室和学生而异。 STEM Lab 13 的 Rethink 部分涵盖 Capstone 项目竞赛。


比赛开始前

上课前,请准备好以下物品:

  • 规则文件的打印记分表,每组至少复印五份
  • V5 工作单元排行榜
  • 比赛日程
    • 如果您和您的学生知道每个小组何时准备好比赛,比赛就会进行得更顺利。 每次运行不应超过 10 分钟,但您需要留出时间在最后进行设置和计分。 制定一个每场比赛大约 15 分钟的时间表,其中应考虑到准备和得分。
    • 您将希望在比赛期间为每个小组分配至少两次跑步机会,以便学生可以在比赛之间迭代他们的策略并进行构建。
    • 制定时间表将帮助你规划课堂时间,以便成功参加比赛。 预先确定的时间表还能让你在课堂上宣布比赛情况,这样你就可以专注于得分和时间安排。
    • 张贴你的时间表并标明每个小组的指定时间,或者将其打印出来并分发给学生,这样他们就能清楚地知道他们什么时候应该准备好。 该时间表将为学生的练习时间设定参数。 下面是一个比赛日程示例。
      CTE V5 工作单元的比赛时间表示例,显示每个小组的分配时间,以帮助学生了解他们的练习时间预期。

比赛期间

使用以下指南来促进课堂上的竞争。 建议 STEM Lab 13 的“游戏”部分大约需要一周时间完成,而“重新思考”部分大约需要三周时间完成。 同样,这可能会根据您的课堂和学生的需求而改变。 以下建议基于四周的时间范围提出,可以根据您的情况进行调整。

可选的 协作和编程评估标准 允许您向学生提供反馈并评估他们在整个 STEM 实验室 13 和竞赛中的项目。

比赛前四周(第一周)

Play 第部分中,学生将了解不同的概念,这些概念将帮助他们为 Capstone 项目竞赛设计自己的工作单元。

  • 让学生聚在一起进行全班教学并向学生介绍实验室。
    • 学生将通过分析实验室 11 中的构建为何以特定方式布局来了解工作单元设计。 通过查看和了解实验室的设计,他们将了解诸如工作单元臂的机械极限、传送带如何以及为何放置在特定位置以及拾取和放下位置的重要性等概念。
    • 在整个游戏部分中,学生还将探索移动手臂的位置如何影响其 X、Y 和 Z 坐标,如何以机械方式移动工作单元上手臂的位置,以及创建自定义 V5 智能电缆的选项。
    • 告诉学生,这些概念可以在他们在“重新思考”部分设计自己的工作单元时应用。
    • 向学生解释该实验室没有规定的构建。 本实验室中有一个实验室 13 构建示例图片,但没有相关的构建说明。 学生可以为该实验室设计和建造他们想要的任何类型的工作单元,只要它符合比赛规则。
  • 按照 Play 每个页面 开头的提示来执行 Play 部分。

比赛前三周(第二周)

  • 全班向学生介绍比赛情况。 重申一下,本次比赛没有规定的建筑。 学生可以使用实验室 13、之前的 12 个实验室以及工作单元扩展中的示例。 然而,学生可以自由设计他们认为合适的任何布局以在比赛中取得成功。 学生可以在设计他们的工作单元时使用来自 Play 第 部分的信息。
  • 如果学生还没有分组,请将他们分成各个小组。 确保他们拥有指定的工作单元、带有 VEXcode V5 的设备以及工程笔记本。 建议每个工作小组的规模为 2-4 名学生。
  • 指导小组首先观看 本页 上的两个视频,然后阅读 规则文档 然后集思广益制定设计。
    • 向学生分发多份打印的成绩单。 其中两张将用于记录他们的实际得分;任何额外的表格都可用于练习时记分。
    • 当学生观看视频和阅读规则时,绕着房间走一圈并回答出现的任何问题。
  • 当学生看完视频并阅读完规则文件后,在继续之前,通过向小组询问以下形成性评估问题来确保他们理解规则:
  • 一旦确定所有小组都同意规则,就告诉他们开始进行设计。 小组工作时,绕着房间转一圈并向学生提出以下问题:
    • 您如何应对这一挑战? 你的策略是什么? 您考虑如何设计他们的工作单元来参与竞争?
    • 对于遇到困难的小组,鼓励他们回顾“游戏”部分,了解如何在移动手臂后找到 x、y 和 z 坐标、如何了解手臂的机械极限或如何制作定制的 V5 电缆的具体步骤。
      • 如果小组仍然不确定从哪里开始,鼓励他们浏览 Workcell Extensions 来获取想法和灵感,以及如何构建某些机制的逐步帮助。 有关这些机制的更多信息可以在 本文中找到。

比赛前两周(第三周)

小组设计完第一个版本后,鼓励学生测试他们的设计,记录结果,进行调整,然后再次尝试。 请注意,学生可能需要数周时间才能使工作单元达到可以参加比赛的状态。 学生应该对工作单元的物理设计和代码进行迭代。

一旦各小组对其工作单元进行了足够多次的设计和测试,并获得了可以运行的版本,那么就到了比赛的时候了。

比赛前一天

告诉学生,比赛当天他们被允许 完整的跑动 比赛的最高 将被作为最终得分。 您作为老师,将走遍整个房间并记录每个小组的第一个分数,然后从第一组开始记录他们的第二个分数。 这将为每个小组在运行之间提供时间来修复第一次运行期间出现的任何硬件或编码问题。

请注意,各个小组之间不会进行实质性的竞争。 每个小组进行比赛,而您作为老师则在一旁观看,并记录时间和分数。

每当一个团体没有积极地被评分时,他们应该计划进行练习和迭代。 建议您遵循已发布的比赛时间表,以便学生了解他们何时参加比赛。 现在就把这个时间表发给学生们,以便他们能够为第二天的比赛做好充分准备。

比赛日

要跟踪每个组的得分和时间,请使用 V5 Workcell Leaderboard。 这使得学生可以实时看到他们的分数。 关于如何使用此排行榜促进 Capstone 项目竞赛的信息可在本文中找到

该图表展示了职业和技术教育的 V5 工作单元设置,突出了教学环境中的关键组件及其功能。


比赛结束后

所有小组比赛结束后,让学生重新聚在一起进行全班讨论。 向学生提出一些问题来解决挑战。

  • 您如何解读这些规则以做出设计决策?
  • 您获取最高分的策略是什么?
  • 您的团队认为这次挑战的困难之处是什么?
  • 您第一次尝试的项目成功了吗? 如果没有,您做了哪些改变来改善它?
  • 你们的团队是如何齐心协力解决这一难题的?

您还可以从排行榜上打印每个小组的分数,甚至整个班级的排名。

该图表展示了用于 CTE(职业和技术教育)教学的 V5 工作单元设置,展示了有效学习和实际应用的各种组件及其安排。

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