{"id":38147,"date":"2019-10-31T22:21:56","date_gmt":"2019-10-31T19:21:56","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/podhod-intensivnogo-obucheniya-stem\/"},"modified":"2019-10-31T22:21:56","modified_gmt":"2019-10-31T19:21:56","slug":"podhod-intensivnogo-obucheniya-stem","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/de\/blog\/novosti-interneta\/podhod-intensivnogo-obucheniya-stem","title":{"rendered":"Ansatz des intensiven STEM-Lernens","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"<p>Im Bereich der Ingenieurausbildung gibt es viele gro\u00dfartige Kurse, doch oft haben die darauf basierenden Lehrpl\u00e4ne einen wesentlichen Nachteil \u2013 sie weisen eine unzureichende Verbindung zwischen den verschiedenen Themen auf. Wie kann das sein, fragt man sich? <\/p>\n<p>Bei der Erstellung eines Studienplans werden f\u00fcr jeden Kurs die Voraussetzungen und eine klare Reihenfolge angegeben, in der die F\u00e4cher zu lernen sind. Zum Beispiel ben\u00f6tigt man ein Grundwissen in Mechanik, um die physische Konstruktion eines einfachen mobilen Roboters zusammenzubauen und zu programmieren; Kenntnisse \u00fcber Elektrotechnik basierend auf den Gesetzen von Ohm\/Kirchhoff, sowie das Verst\u00e4ndnis von digitalen und analogen Signalen; Vektor- und Matrixoperationen, um Koordinatensysteme und die Bewegungen des Roboters im Raum zu beschreiben; sowie Grundlagen des Programmierens, einschlie\u00dflich Datenrepr\u00e4sentation, einfacher Algorithmen und Kontrollstrukturen, um das Verhalten zu definieren. <\/p>\n<p>Gibt es das alles in Universit\u00e4tskursen? Nat\u00fcrlich. Neben den Gesetzen von Ohm und Kirchhoff behandelt man auch Thermodynamik und Feldtheorie; zus\u00e4tzlich zu Matrix- und Vektoroperationen muss man sich auch mit Jordan-Formen vertraut machen; beim Programmieren lernt man Polymorphismus \u2013 Themen, die nicht immer f\u00fcr die L\u00f6sung einfacher praktischer Aufgaben notwendig sind. <\/p>\n<p>Die universit\u00e4re Ausbildung ist umfangreich \u2013 die Lernenden bewegen sich breit und sehen oft keinen Sinn und keine praktische Bedeutung in dem Wissen, das sie erwerben. Wir haben uns entschieden, das Paradigma der universit\u00e4ren STEM-Ausbildung (Wissenschaft, Technologie, Ingenieurwesen und Mathematik) zu revolutionieren und ein Programm zu entwickeln, das auf der Vernetzung des Wissens basiert und die k\u00fcnftige Vertiefung erm\u00f6glicht, also eine intensive Auseinandersetzung mit den F\u00e4chern voraussetzt.<br \/>\n<noindex><a rel=\"nofollow\" name=\"habracut\"><\/a><\/noindex><br \/>\nDas Erlernen eines neuen Themengebiets l\u00e4sst sich mit der Erkundung eines Gebiets vergleichen. Dabei gibt es zwei M\u00f6glichkeiten: Entweder haben wir eine sehr detaillierte Karte mit einer F\u00fclle von Informationen, die wir studieren m\u00fcssen (was viel Zeit in Anspruch nimmt), um zu verstehen, wo die wichtigsten Orientierungspunkte liegen und wie sie zueinander stehen; oder wir nutzen einen einfachen Plan, auf dem nur die Hauptpunkte und ihre Anordnung eingezeichnet sind \u2013 eine solche Karte reicht aus, um sofort in die richtige Richtung zu gehen und die Details im Laufe des Weges zu kl\u00e4ren. <\/p>\n<p>Der Ansatz des intensiven STEM-Trainings wurde w\u00e4hrend der Winterakademie erprobt, die wir gemeinsam mit Studenten des MIT mit Unterst\u00fctzung von <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/research.jetbrains.org\/\">JetBrains Research.<\/a><\/noindex> <\/p>\n<p><b><\/p>\n<h3>Materialvorbereitung<\/h3>\n<p><\/b><br \/>\nDer erste Teil des Programms war eine Woche Unterricht zu den Hauptthemen, die Algebra, elektrische Schaltungen, Computerarchitektur, Programmierung in Python und eine Einf\u00fchrung in ROS (Robot Operating System) umfassten. <\/p>\n<p>Die Themen wurden nicht zuf\u00e4llig ausgew\u00e4hlt: Sie sollten einander erg\u00e4nzen und den Studierenden helfen, die Verbindung zwischen scheinbar unterschiedlichen Dingen \u2014 Mathematik, Elektronik und Programmierung \u2014 zu erkennen.<\/p>\n<p>Nat\u00fcrlich war das Hauptziel nicht, viele Vorlesungen zu halten, sondern den Studierenden die M\u00f6glichkeit zu geben, das neu erlernte Wissen praktisch anzuwenden. <\/p>\n<p>Im Abschnitt Algebra konnten die Studierenden ihre F\u00e4higkeiten im Umgang mit Matrizen und der L\u00f6sung von Gleichungssystemen \u00fcben, die sich beim Studium elektrischer Schaltungen als n\u00fctzlich erwiesen. Nachdem sie die Funktionsweise von Transistoren und logischen Elementen, die auf ihnen basieren, verstanden hatten, konnten die Lernenden deren Anwendung im Aufbau eines Prozessors erkennen und nach dem Erlernen der Grundlagen von Python ein Programm f\u00fcr einen echten Roboter schreiben.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/c85111c6e730e8332000919f9a79feda.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n<b><\/p>\n<h3>Duckietown<\/h3>\n<p><\/b><br \/>\nEine der Aufgaben der Schule war es, die Arbeit mit Simulatoren dort zu minimieren, wo es m\u00f6glich war. Daher wurde ein umfangreiches Set an Schaltungen vorbereitet, das die Studierenden auf einem realen Breadboard aus echten Komponenten zusammenbauen und in der Praxis testen sollten; als Basis f\u00fcr die Projekte wurde Duckietown gew\u00e4hlt.<\/p>\n<p>Duckietown ist ein offenes Projekt, das kleine autonome Roboter namens Duckiebots und ein Netzwerk von Stra\u00dfen umfasst, auf denen sie sich bewegen. Der Duckiebot ist eine Radplattform, die mit einem Raspberry Pi Mikrocomputer und einer Kamera ausgestattet ist. <\/p>\n<p>Auf dieser Grundlage haben wir eine Reihe von m\u00f6glichen Aufgaben vorbereitet, wie das Erstellen von Stra\u00dfenkarten, das Finden von Objekten und das Anhalten in deren N\u00e4he sowie viele andere. Auch Studenten konnten eigene Probleme vorschlagen und nicht nur ein Programm zu dessen L\u00f6sung schreiben, sondern es auch sofort auf einem echten Roboter ausf\u00fchren.<\/p>\n<p><b><\/p>\n<h3>Unterricht<\/h3>\n<p><\/b><br \/>\nW\u00e4hrend der Vorlesung pr\u00e4sentierten die Dozenten das Material anhand vorbereiteter Pr\u00e4sentationen. Einige Sitzungen wurden aufgezeichnet, sodass die Studenten die M\u00f6glichkeit hatten, sie zu Hause anzusehen. W\u00e4hrend der Vorlesungen arbeiteten die Studenten mit Materialien auf ihren Computern, stellten Fragen, l\u00f6sten Aufgaben gemeinsam und selbstst\u00e4ndig und manchmal auch an der Tafel. Am Ende der Arbeit wurde f\u00fcr jeden Studenten eine Rangliste in verschiedenen F\u00e4chern erstellt.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/82145414b808871a71e7e88a83a23688.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nLassen Sie uns die Durchf\u00fchrung der Unterrichtsstunden zu jedem Fach genauer betrachten. Das erste Fach war lineare Algebra. Die Studierenden lernten an einem Tag \u00fcber Vektoren und Matrizen, Systeme linearer Gleichungen usw. Die praktischen Aufgaben wurden interaktiv gestaltet: Die vorgeschlagenen Probleme wurden individuell gel\u00f6st, w\u00e4hrend der Lehrer und andere Studierende Kommentare und Hinweise gaben.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/a75d047442663de6ffb69f92ff4398de.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDas zweite Fach \u2014 Elektrizit\u00e4t und einfache Schaltungen. Die Studierenden lernten die Grundlagen der Elektrodynamik: Spannung, Strom, Widerstand, das Ohmsche Gesetz und die Kirchhoffschen Gesetze. Die praktischen Aufgaben wurden teilweise im Simulator durchgef\u00fchrt oder an der Tafel bearbeitet, doch mehr Zeit wurde f\u00fcr den Bau realer Schaltungen verwendet, wie logische Schaltungen, Schwingkreise usw.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/61b4c47a5fdffbac65d470cc6d6be742.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\nDas n\u00e4chste Thema \u2014 die Architektur von Computersystemen \u2014 ist gewisserma\u00dfen eine Br\u00fccke zwischen Physik und Programmierung. Die Studierenden erforschten das grundlegende Fundament, dessen Bedeutung eher theoretischer als praktischer Natur ist. In der Praxis entwarfen die Studierenden eigenst\u00e4ndig arithmetisch-logische Schaltungen im Simulator und erhielten f\u00fcr die abgeschlossenen Aufgaben Punkte.<\/p>\n<p>Der vierte Tag war der erste Tag des Programmierens. Die Programmiersprache Python 2 wurde gew\u00e4hlt, da sie in der Programmierung f\u00fcr ROS verwendet wird. Dieser Tag war folgenderma\u00dfen aufgebaut: Die Dozenten erkl\u00e4rten den Stoff, gaben Beispiele zur L\u00f6sung von Aufgaben, w\u00e4hrend die Studenten an ihren Computern sa\u00dfen und das, was der Dozent an die Tafel oder auf die Folie schrieb, nachschrieben. Anschlie\u00dfend arbeiteten die Lernenden selbstst\u00e4ndig an \u00e4hnlichen Aufgaben, die dann von den Dozenten bewertet wurden.<\/p>\n<p>Der f\u00fcnfte Tag war dem ROS gewidmet: Die Teilnehmer lernten das Programmieren von Robotern kennen. Den ganzen Unterrichtstag \u00fcber sa\u00dfen die Studenten an den Computern und f\u00fchrten den Programmcode aus, den der Dozent vorstellte. Sie konnten eigenst\u00e4ndig die grundlegenden Einheiten von ROS starten und machten sich zudem mit dem Projekt Duckietown vertraut. Am Ende dieses Tages waren die Studenten bereit, mit dem praktischen Teil der Schule \u2014 der L\u00f6sung praktischer Aufgaben \u2014 zu beginnen.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/42f6582aef152adc657eed87546ced01.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Beschreibung der gew\u00e4hlten Projekte<\/h3>\n<p>\nDie Studenten wurden aufgefordert, sich in Teams von drei Personen zusammenzuschlie\u00dfen und ein Projektthema auszuw\u00e4hlen. Folgende Projekte wurden letztendlich angenommen:<\/p>\n<p>1. Farbkalibrierung. Der Duckiebot ben\u00f6tigt eine Kalibrierung der Kamera, wenn sich die Lichtverh\u00e4ltnisse \u00e4ndern. Daher gibt es die Aufgabe der automatischen Kalibrierung. Das Problem ist, dass die Farbbereiche sehr empfindlich auf die Beleuchtung reagieren. Die Teilnehmer haben ein Tool entwickelt, das die erforderlichen Farben (rot, wei\u00df und gelb) im Bild hervorhebt und Bereiche f\u00fcr jede Farbe im HSV-Format erstellt.<\/p>\n<p>2. Duck Taxi. Die Idee dieses Projekts besteht darin, dass der Duckiebot an einem bestimmten Objekt anhalten, es aufnehmen und einem vorgegebenen Weg folgen kann. Als Objekt wurde eine leuchtend gelbe Ente ausgew\u00e4hlt.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/3d322cf8d4363e1078a453c97d4adc8c.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<br \/>\n3. Aufbau eines Stra\u00dfennetzes. Es gibt die Aufgabe, ein Stra\u00dfennetz und Kreuzungen zu erstellen. Ziel dieses Projekts ist es, ein Stra\u00dfennetz zu konstruieren, ohne im Voraus Informationen \u00fcber die Umgebung f\u00fcr den Duckiebot bereitzustellen, sondern nur auf Daten von der Kamera zu basieren. <\/p>\n<p>4. Polizeiauto. Dieses Projekt wurde von den Studierenden selbst ins Leben gerufen. Sie haben vorgeschlagen, einen Duckiebot, den \u201ePolizisten\u201c, zu trainieren, um einen anderen \u2013 den \u201e\u00dcbelt\u00e4ter\u201c \u2013 zu verfolgen. Hierf\u00fcr wurde ein Zielerkennungssystem mit ArUco-Markern verwendet. Sobald die Erkennung abgeschlossen ist, erh\u00e4lt der \u201e\u00dcbelt\u00e4ter\u201c ein Signal zur Beendigung seiner Aktivit\u00e4t.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/675910781606e504bf9fe78adfb47198.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Farbkalibrierung<\/h3>\n<p>\nZiel des Projekts Farbkalibrierung war die Anpassung des Erkennungsbereichs f\u00fcr die Farben der Markierungen an die neuen Lichtverh\u00e4ltnisse. Ohne solche Anpassungen wurde die Erkennung von Haltelinien, Fahrbahnmarkierungen und Stra\u00dfenrand ungenau. Die Teilnehmer schlugen eine L\u00f6sung vor, die auf der Vorverarbeitung von Farbmustern basierte: rot, gelb und wei\u00df. <\/p>\n<p>F\u00fcr jede dieser Farben wurde ein vorl\u00e4ufiger HSV- oder RGB-Werterange festgelegt. Mit diesem Bereich werden im Bild alle Bereiche erfasst, die passende Farben enthalten, und der gr\u00f6\u00dfte wird ausgew\u00e4hlt. Dieser Bereich wird als die Farbe betrachtet, die es zu speichern gilt. Anschlie\u00dfend kommen statistische Formeln zum Einsatz, wie die Berechnung des Durchschnitts und der Standardabweichung, um den neuen Farbbereich zu bewerten. <\/p>\n<p>Dieser Bereich wird in die Konfigurationsdateien der Duckiebot-Kamera geschrieben und kann sp\u00e4ter verwendet werden. Der beschriebene Ansatz wurde auf alle drei Farben angewendet, wodurch letztendlich Bereiche f\u00fcr jede Farbe der Markierung erstellt wurden.<\/p>\n<p>Tests zeigten nahezu perfekte Erkennung der Markierungslinien, es sei denn, es wurde gl\u00e4nzendes Band als Markierungsmaterial verwendet, das Lichtquellen so stark reflektiert, dass die Markierung in einem bestimmten Kamerawinkel wei\u00df erschien, unabh\u00e4ngig von ihrer urspr\u00fcnglichen Farbe.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/f8067a1e938df4b43341f149cadf7a42.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Duck Taxi<\/h3>\n<p>\nDas Projekt Duck Taxi beinhaltete die Entwicklung eines Algorithmus zur Suche nach einer Passagierente in der Stadt und deren Transport zum gew\u00fcnschten Zielort. Die Teilnehmer teilten diese Aufgabe in zwei Teile: Erkennung und Navigation im Graph.<\/p>\n<p>Die Studierenden f\u00fchrten die Erkennung der Ente durch und gingen davon aus, dass eine Ente jedes erkannte gelbe Gebiet im Bild mit einem roten Dreieck (Schnabel) ist. Sobald ein solches Gebiet im aktuellen Frame erkannt wird, sollte der Roboter sich ihm n\u00e4hern und dann f\u00fcr einige Sekunden anhalten, um die Landung des Passagiers zu imitieren.<\/p>\n<p>Anschlie\u00dfend, unter Verwendung des zuvor im Ged\u00e4chtnis gespeicherten Stra\u00dfennetzwerks von Duckietown und der Position des Roboters, sowie unter Ber\u00fccksichtigung des Zielpunkts als Eingabedaten, konstruieren die Teilnehmer einen Weg vom Ausgangspunkt zum Zielort, indem sie den Dijkstra-Algorithmus zur Pfadsuche im Graphen verwenden. Die Ausgabedaten werden in Form einer Reihe von Kommandos \u2013 Abbiegungen an den n\u00e4chsten Kreuzungen \u2013 pr\u00e4sentiert.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/47535ed7d4baea5e155ae080f06f0106.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Graph der Stra\u00dfen<\/h3>\n<p>\nZiel dieses Projekts war der Aufbau eines Graphen \u2013 eines Stra\u00dfennetzes in Duckietown. Die Knoten des resultierenden Graphen stellen die Kreuzungen dar, w\u00e4hrend die Kanten die Stra\u00dfen sind. Zu diesem Zweck muss der Duckiebot die Stadt erkunden und seine Route analysieren. <\/p>\n<p>Im Verlauf der Projektarbeit wurde die Idee untersucht, aber dann verworfen, einen gewichteten Graphen zu erstellen, bei dem die Kosten der Kante durch die Entfernung (die Zeit, die ben\u00f6tigt wird, um sie zu \u00fcberwinden) zwischen den Kreuzungen bestimmt wird. Die Umsetzung dieser Idee stellte sich als zu aufwendig heraus, und es w\u00e4re nicht genug Zeit innerhalb der Schule geblieben.<\/p>\n<p>Wenn der Duckiebot eine weitere Kreuzung erreicht, w\u00e4hlt er die Stra\u00dfe aus, die von der Kreuzung ausgeht, auf der er noch nicht gefahren ist. Sobald alle Stra\u00dfen an allen Kreuzungen befahren wurden, verbleibt in den Speicher des Bots eine Liste von Nachbarknoten, die mithilfe der Graphviz-Bibliothek in ein Bild umgewandelt wird.<\/p>\n<p>Der von den Teilnehmern vorgeschlagene Algorithmus ist nicht f\u00fcr beliebige Duckietown geeignet, funktionierte jedoch gut in einer kleinen Stadt, die aus vier Kreuzungen besteht und im Rahmen der Schule verwendet wurde. Die Idee war, jede Kreuzung mit einem ArUco-Marker zu erg\u00e4nzen, der die Identifikation der Kreuzung enth\u00e4lt, um die Reihenfolge der Durchfahrt zu verfolgen.<br \/>\nDas Funktionsschema des von den Teilnehmern entwickelten Algorithmus ist im Bild dargestellt. <\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/bed4dbc7569b04d649fdacf8b4da6fb7.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Patrouillenwagen<\/h3>\n<p>\nZiel dieses Projekts ist die Suche, Verfolgung und Festnahme eines regelwidrigen Bots in der Stadt Duckietown. Der Patrouillenbot soll entlang des \u00e4u\u00dferen Stra\u00dfenrings der Stadt fahren, um einen bereits bekannten regelwidrigen Bot zu finden. Nach der Entdeckung des Regelwidrigen muss der Patrouillenbot ihm folgen und ihn zum Anhalten bringen.<\/p>\n<p>Die Arbeit begann mit der Suche nach einer Idee zur Bot-Erkennung im Bild und zur Identifizierung von Verst\u00f6\u00dfen. Das Team schlug vor, jedem Bot in der Stadt hinten einen einzigartigen Marker anzubringen \u2013 \u00e4hnlich wie echte Fahrzeuge Nummernschilder haben. Daf\u00fcr wurden ArUco-Marker ausgew\u00e4hlt. Diese wurden bereits in Duckietown verwendet, da sie einfach zu handhaben sind und sowohl die Orientierung des Markers im Raum als auch den Abstand zu ihm bestimmen k\u00f6nnen.<\/p>\n<p>Als n\u00e4chstes war es notwendig, den Patrouillen-Bot so zu steuern, dass er ohne Stopps an Kreuzungen strikt dem \u00e4u\u00dferen Kreis folgt. Standardm\u00e4\u00dfig bewegt sich der Duckiebot in einer Spur und h\u00e4lt an der Stopplinie. Anschlie\u00dfend erkennt er die Konfiguration der Kreuzung mit Hilfe von Verkehrszeichen und trifft eine Entscheidung \u00fcber die Durchfahrt der Kreuzung. F\u00fcr jeden der beschriebenen Schritte ist ein Zustand des endlichen Automaten des Roboters verantwortlich. Um Stopps an der Kreuzung zu vermeiden, hat das Team den Zustandsautomaten so ge\u00e4ndert, dass der Bot beim Erreichen der Stopplinie sofort in den Zustand der Durchfahrt der Kreuzung wechselt.<\/p>\n<p>Der n\u00e4chste Schritt bestand darin, das Problem des st\u00f6renden Bots zu l\u00f6sen. Das Team vermutete, dass der Patrouillenbot \u00fcber SSH-Zugriff auf jeden der Bots in der Stadt verf\u00fcgen k\u00f6nnte, was bedeutet, dass er Informationen \u00fcber die Authentifizierungsdaten und die ID jedes Bots hat. Nachdem der Regelabweichler entdeckt wurde, verband sich der Patrouillenbot \u00fcber SSH mit dem st\u00f6renden Bot und schaltete dessen System ab. <\/p>\n<p>Nachdem best\u00e4tigt wurde, dass der Ausschaltbefehl erfolgreich ausgef\u00fchrt wurde, stoppte auch der Patrouillenbot.<br \/>\nDer Arbeitsalgorithmus des Patrouillenroboters kann in folgendem Schema dargestellt werden:<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/7ca60546d835c0cb8a0578f3c7238cd5.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Arbeit an Projekten<\/h3>\n<p>\nDie Arbeit wurde in einem \u00e4hnlichen Format wie Scrum organisiert: Jeden Morgen planten die Studierenden die Aufgaben f\u00fcr den aktuellen Tag, und am Abend berichteten sie \u00fcber die geleistete Arbeit. <\/p>\n<p>Am ersten und letzten Tag bereiteten die Studierenden Pr\u00e4sentationen vor, die die gestellten Aufgaben und deren L\u00f6sungen beschrieben. Um den Studierenden zu helfen, ihre gew\u00e4hlten Pl\u00e4ne einzuhalten, waren in den R\u00e4umen, in denen an den Projekten gearbeitet wurde, st\u00e4ndig Lehrkr\u00e4fte aus Russland und Amerika anwesend, die Fragen beantworteten. Die Kommunikation fand \u00fcberwiegend in englischer Sprache statt.<\/p>\n<h3>Ergebnisse und deren Pr\u00e4sentation<\/h3>\n<p>\nDie Arbeit an den Projekten dauerte eine Woche, nach deren Ablauf die Studierenden ihre Ergebnisse pr\u00e4sentierten. Alle bereiteten Pr\u00e4sentationen vor, in denen sie erz\u00e4hlten, was sie in dieser Schule gelernt hatten, welche Lektionen f\u00fcr sie am wichtigsten waren und was ihnen gefallen oder nicht gefallen hat. Danach stellte jedes Team sein Projekt vor. Alle Teams haben ihre Aufgaben erfolgreich gemeistert.<\/p>\n<p>Das Team, das die Farbkalibrierung umsetzte, schloss die Arbeit an ihrem Projekt schneller als die anderen ab, weshalb sie auch die Dokumentation zu ihrer Software vorbereiten konnten. Das Team, das sich mit Grafen von Stra\u00dfen besch\u00e4ftigte, arbeitete sogar am letzten Tag vor der Pr\u00e4sentation daran, ihre Algorithmen zu verbessern und zu optimieren.<\/p>\n<p><img decoding=\"async\" alt=\"Ansatz des intensiven STEM-Lernens\" src=\"\/wp-content\/uploads\/2019\/09\/528e109bf9bfd65d70b6ee248c4939ee.jpeg\" style=\"display:block;margin: 0 auto;\" \/><br \/>\n<\/p>\n<h3>Fazit<\/h3>\n<p>\nNach dem Schulabschluss baten wir die Sch\u00fcler, ihre Erfahrungen zu bewerten und Fragen dazu zu beantworten, inwieweit die Schule ihren Erwartungen entsprach, welche F\u00e4higkeiten sie erworben hatten usw. Alle Sch\u00fcler hoben hervor, dass sie gelernt haben, im Team zu arbeiten, Aufgaben zu verteilen und ihre Zeit zu planen.<\/p>\n<p>Den Sch\u00fclern wurde auch angeboten, den Nutzen und die Schwierigkeit der absolvierten Kurse zu bewerten. Dabei entstanden zwei Gruppen von Bewertungen: F\u00fcr die einen stellte der Kurs keine gr\u00f6\u00dferen Schwierigkeiten dar, w\u00e4hrend die anderen ihn als \u00e4u\u00dferst herausfordernd einstuften. <\/p>\n<p>Das bedeutet, dass die Schule die richtige Position eingenommen hat, indem sie f\u00fcr Anf\u00e4nger in verschiedenen Bereichen zug\u00e4nglich bleibt, gleichzeitig aber auch Materialien f\u00fcr Wiederholungen und Vertiefungen f\u00fcr erfahrene Sch\u00fcler anbietet. Es ist erw\u00e4hnenswert, dass der Programmierungskurs (Python) von nahezu allen als einfach, aber n\u00fctzlich eingestuft wurde. Am herausforderndsten empfanden die Sch\u00fcler den Kurs \u201eArchitektur von Rechnern\u201c.<\/p>\n<p>Als die Studenten nach den Vor- und Nachteilen der Schule gefragt wurden, antworteten viele, dass ihnen der gew\u00e4hlte Unterrichtsstil gefiel, innerhalb dessen die Lehrer schnell und individuell Unterst\u00fctzung boten und auf aufkommende Fragen reagierten. <\/p>\n<p>Die Sch\u00fcler hoben auch hervor, dass sie es mochten, ihre Aufgaben t\u00e4glich zu planen und selbstst\u00e4ndig Fristen festzulegen. Als Nachteile nannten die Studenten den Mangel an Wissen, das sie beim Arbeiten mit dem Bot ben\u00f6tigten: bei der Verbindung, dem Verst\u00e4ndnis der Grundlagen und Prinzipien seiner Funktionsweise. <\/p>\n<p>Fast alle Studenten betonten, dass die Schule ihre Erwartungen \u00fcbertroffen hat, was auf die richtige Wahl der Organisationsrichtung der Schule hinweist. Daher sollten die allgemeinen Bedingungen bei der Organisation der n\u00e4chsten Schule beibehalten werden, wobei die von den Sch\u00fclern und Lehrern genannten M\u00e4ngel ber\u00fccksichtigt und nach M\u00f6glichkeit behoben werden sollten, eventuell durch eine \u00c4nderung des Kursangebots oder der Unterrichtszeiten. <\/p>\n<p>Autoren des Artikels: das Team <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/research.jetbrains.org\/groups\/robolab\">der Labor f\u00fcr mobile Roboter-Algorithmen<\/a><\/noindex> in <noindex><a rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/research.jetbrains.org\/\">JetBrains Research.<\/a><\/noindex><\/p>\n<p>P.S. Unser Unternehmensblog hat einen neuen Namen. Er wird nun den Bildungsprojekten von JetBrains gewidmet sein.<br \/>\n<br \/>Quelle: <a content=\"nofollow\" rel=\"nofollow\" href=\"https:\/\/habr.com\/ru\/company\/JetBrains-education\/blog\/467425\/\">habr.com<\/a><\/p>","protected":false,"gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"html"}]},"excerpt":{"rendered":"<p>\u0412 \u043c\u0438\u0440\u0435 \u0438\u043d\u0436\u0435\u043d\u0435\u0440\u043d\u043e\u0433\u043e \u043e\u0431\u0440\u0430\u0437\u043e\u0432\u0430\u043d\u0438\u044f \u0441\u0443\u0449\u0435\u0441\u0442\u0432\u0443\u0435\u0442 \u043c\u043d\u043e\u0433\u043e \u043e\u0442\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u0445 \u043a\u0443\u0440\u0441\u043e\u0432, \u043d\u043e \u0437\u0430\u0447\u0430\u0441\u0442\u0443\u044e \u043f\u0440\u043e\u0433\u0440\u0430\u043c\u043c\u0430 \u043e\u0431\u0443\u0447\u0435\u043d\u0438\u044f, \u043f\u043e\u0441\u0442\u0440\u043e\u0435\u043d\u043d\u0430\u044f \u043d\u0430 \u043d\u0438\u0445, \u043e\u0431\u043b\u0430\u0434\u0430\u0435\u0442 \u043e\u0434\u043d\u0438\u043c \u0441\u0435\u0440\u044c\u0435\u0437\u043d\u044b\u043c \u043d\u0435\u0434\u043e\u0441\u0442\u0430\u0442\u043a\u043e\u043c \u2014 \u043e\u0442\u0441\u0443\u0442\u0441\u0442\u0432\u0438\u0435\u043c \u0445\u043e\u0440\u043e\u0448\u0435\u0439 \u0441\u0432\u044f\u0437\u043d\u043e\u0441\u0442\u0438 \u043c\u0435\u0436\u0434\u0443 \u0440\u0430\u0437\u043b\u0438\u0447\u043d\u044b\u043c\u0438 \u0442\u0435\u043c\u0430\u043c\u0438. \u041c\u043e\u0436\u043d\u043e \u0432\u043e\u0437\u0440\u0430\u0437\u0438\u0442\u044c: \u043a\u0430\u043a \u0436\u0435 \u0442\u0430\u043a? 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