STEM Intensive Learning Approach

Υπάρχουν πολλά εξαιρετικά μαθήματα στον κόσμο της εκπαίδευσης μηχανικών, αλλά συχνά το πρόγραμμα σπουδών που χτίζεται γύρω από αυτά πάσχει από ένα σοβαρό ελάττωμα - την έλλειψη καλής συνοχής μεταξύ διαφόρων θεμάτων. Θα μπορούσε κανείς να αντιταχθεί: πώς μπορεί να είναι αυτό;

Όταν διαμορφώνεται ένα πρόγραμμα κατάρτισης, υποδεικνύονται προαπαιτούμενα και σαφής σειρά με την οποία πρέπει να μελετηθούν οι κλάδοι για κάθε μάθημα. Για παράδειγμα, για να κατασκευάσετε και να προγραμματίσετε ένα πρωτόγονο κινητό ρομπότ, πρέπει να γνωρίζετε λίγη μηχανική για να δημιουργήσετε τη φυσική του δομή. βασικά στοιχεία του ηλεκτρισμού στο επίπεδο των νόμων του Ohm/Kirchhoff, αναπαράσταση ψηφιακών και αναλογικών σημάτων. λειτουργίες με διανύσματα και πίνακες προκειμένου να περιγραφούν τα συστήματα συντεταγμένων και οι κινήσεις του ρομπότ στο διάστημα. βασικά του προγραμματισμού σε επίπεδο παρουσίασης δεδομένων, απλοί αλγόριθμοι και δομές μεταφοράς ελέγχου κ.λπ. να περιγράψει τη συμπεριφορά.

Όλα αυτά καλύπτονται στα πανεπιστημιακά μαθήματα; Φυσικά και έχουν. Ωστόσο, με τους νόμους του Ohm/Kirchhoff παίρνουμε θερμοδυναμική και θεωρία πεδίου. Εκτός από τις πράξεις με πίνακες και διανύσματα, πρέπει κανείς να ασχοληθεί με φόρμες Jordan. στον προγραμματισμό, μελέτη πολυμορφισμού - θέματα που δεν χρειάζονται πάντα για την επίλυση ενός απλού πρακτικού προβλήματος.

Η πανεπιστημιακή εκπαίδευση είναι εκτεταμένη - ο φοιτητής πηγαίνει σε ένα ευρύ μέτωπο και συχνά δεν βλέπει το νόημα και την πρακτική σημασία της γνώσης που λαμβάνει. Αποφασίσαμε να μετατρέψουμε το παράδειγμα της πανεπιστημιακής εκπαίδευσης στο STEM (από τις λέξεις Science, Technology, Engineering, Math) και να δημιουργήσουμε ένα πρόγραμμα που βασίζεται στη συνοχή της γνώσης, επιτρέποντας την αύξηση της πληρότητας στο μέλλον, δηλαδή συνεπάγεται εντατική γνώση των θεμάτων.

Η εκμάθηση μιας νέας θεματικής περιοχής μπορεί να συγκριθεί με την εξερεύνηση μιας τοπικής περιοχής. Και εδώ υπάρχουν δύο επιλογές: είτε έχουμε έναν πολύ λεπτομερή χάρτη με τεράστιο όγκο λεπτομερειών που πρέπει να μελετηθούν (και αυτό απαιτεί πολύ χρόνο) για να καταλάβουμε πού βρίσκονται τα κύρια ορόσημα και πώς σχετίζονται μεταξύ τους ; ή μπορείτε να χρησιμοποιήσετε ένα πρωτόγονο σχέδιο, στο οποίο υποδεικνύονται μόνο τα κύρια σημεία και οι σχετικές θέσεις τους - ένας τέτοιος χάρτης αρκεί για να αρχίσει αμέσως να κινείται προς τη σωστή κατεύθυνση, διευκρινίζοντας τις λεπτομέρειες καθώς προχωράτε.

Δοκιμάσαμε την προσέγγιση εντατικής μάθησης STEM σε ένα χειμερινό σχολείο, το οποίο πραγματοποιήσαμε μαζί με φοιτητές του MIT με την υποστήριξη του Έρευνα JetBrains.

Προετοιμασία υλικού


Το πρώτο μέρος του σχολικού προγράμματος ήταν μια εβδομάδα μαθημάτων στους κύριους τομείς, που περιλάμβαναν άλγεβρα, ηλεκτρικά κυκλώματα, αρχιτεκτονική υπολογιστών, προγραμματισμό Python και εισαγωγή στο ROS (Robot Operating System).

Οι κατευθύνσεις δεν επιλέχθηκαν τυχαία: συμπληρώνοντας η μία την άλλη, υποτίθεται ότι βοηθούσαν τους μαθητές να δουν τη σύνδεση μεταξύ φαινομενικά διαφορετικών πραγμάτων με την πρώτη ματιά - μαθηματικά, ηλεκτρονικά και προγραμματισμός.

Φυσικά, ο κύριος στόχος δεν ήταν να δοθούν πολλές διαλέξεις, αλλά να δοθεί η ευκαιρία στους μαθητές να εφαρμόσουν οι ίδιοι τις γνώσεις που απέκτησαν στην πράξη.

Στο τμήμα της άλγεβρας, οι μαθητές μπορούσαν να εξασκηθούν σε πράξεις μήτρας και να λύσουν συστήματα εξισώσεων, που ήταν χρήσιμα στη μελέτη ηλεκτρικών κυκλωμάτων. Έχοντας μάθει για τη δομή ενός τρανζίστορ και τα λογικά στοιχεία που χτίστηκαν στη βάση του, οι μαθητές μπορούσαν να δουν τη χρήση τους σε μια συσκευή επεξεργαστή και αφού μάθουν τα βασικά της γλώσσας Python, να γράψουν ένα πρόγραμμα για ένα πραγματικό ρομπότ σε αυτό.

STEM Intensive Learning Approach

Ντάκιταουν


Ένας από τους στόχους του σχολείου ήταν να ελαχιστοποιήσει την εργασία με προσομοιωτές όπου ήταν δυνατόν. Ως εκ τούτου, προετοιμάστηκε ένα μεγάλο σύνολο ηλεκτρονικών κυκλωμάτων, τα οποία οι μαθητές έπρεπε να συναρμολογήσουν σε έναν πίνακα ψωμιού από πραγματικά εξαρτήματα και να τα δοκιμάσουν στην πράξη, και η Duckietown επιλέχθηκε ως βάση για τα έργα.

Το Duckietown είναι ένα έργο ανοιχτού κώδικα που περιλαμβάνει μικρά αυτόνομα ρομπότ που ονομάζονται Duckiebots και τα δίκτυα των δρόμων που ταξιδεύουν. Το Duckiebot είναι μια τροχήλατη πλατφόρμα εξοπλισμένη με μικροϋπολογιστή Raspberry Pi και μία μόνο κάμερα.

Με βάση αυτό, έχουμε ετοιμάσει ένα σύνολο πιθανών εργασιών, όπως η κατασκευή ενός οδικού χάρτη, η αναζήτηση αντικειμένων και η στάση δίπλα τους, και μια σειρά από άλλες. Οι μαθητές θα μπορούσαν επίσης να προτείνουν το δικό τους πρόβλημα και όχι μόνο να γράψουν ένα πρόγραμμα για να το λύσουν, αλλά και να το εκτελέσουν αμέσως σε ένα πραγματικό ρομπότ.

Διδασκαλία


Κατά τη διάρκεια της διάλεξης, οι εκπαιδευτικοί παρουσίασαν το υλικό χρησιμοποιώντας προετοιμασμένες παρουσιάσεις. Ορισμένες τάξεις καταγράφηκαν σε βίντεο, ώστε οι μαθητές να μπορούν να τις παρακολουθήσουν στο σπίτι. Κατά τη διάρκεια των διαλέξεων, οι μαθητές χρησιμοποιούσαν υλικό στους υπολογιστές τους, έκαναν ερωτήσεις και έλυσαν προβλήματα μαζί και ανεξάρτητα, μερικές φορές στον μαυροπίνακα. Με βάση τα αποτελέσματα της εργασίας υπολογίστηκε η βαθμολογία κάθε μαθητή ξεχωριστά σε διαφορετικά μαθήματα.

STEM Intensive Learning Approach

Ας εξετάσουμε τη διεξαγωγή των μαθημάτων σε κάθε μάθημα με περισσότερες λεπτομέρειες. Το πρώτο θέμα ήταν η γραμμική άλγεβρα. Οι μαθητές πέρασαν μια μέρα μελετώντας διανύσματα και πίνακες, συστήματα γραμμικών εξισώσεων κ.λπ. Οι πρακτικές εργασίες δομήθηκαν διαδραστικά: τα προτεινόμενα προβλήματα επιλύθηκαν μεμονωμένα και ο δάσκαλος και άλλοι μαθητές παρείχαν σχόλια και συμβουλές.

STEM Intensive Learning Approach

Το δεύτερο θέμα είναι ο ηλεκτρισμός και τα απλά κυκλώματα. Οι μαθητές έμαθαν τα βασικά της ηλεκτροδυναμικής: τάση, ρεύμα, αντίσταση, νόμο του Ohm και νόμους Kirchhoff. Οι πρακτικές εργασίες έγιναν εν μέρει στον προσομοιωτή ή ολοκληρώθηκαν στον πίνακα, αλλά αφιερώθηκε περισσότερος χρόνος για την κατασκευή πραγματικών κυκλωμάτων όπως λογικά κυκλώματα, κυκλώματα ταλάντωσης κ.λπ.

STEM Intensive Learning Approach

Το επόμενο θέμα είναι η Αρχιτεκτονική Υπολογιστών - κατά μία έννοια, μια γέφυρα που συνδέει τη φυσική και τον προγραμματισμό. Οι μαθητές μελέτησαν τη θεμελιώδη βάση, η σημασία της οποίας είναι περισσότερο θεωρητική παρά πρακτική. Ως πρακτική, οι μαθητές σχεδίασαν ανεξάρτητα αριθμητικά και λογικά κυκλώματα στον προσομοιωτή και έλαβαν βαθμούς για ολοκληρωμένες εργασίες.

Η τέταρτη μέρα είναι η πρώτη μέρα προγραμματισμού. Η Python 2 επιλέχθηκε ως γλώσσα προγραμματισμού επειδή είναι αυτή που χρησιμοποιείται στον προγραμματισμό ROS. Αυτή η μέρα είχε ως εξής δομή: οι δάσκαλοι παρουσίασαν το υλικό, έδωσαν παραδείγματα επίλυσης προβλημάτων, ενώ οι μαθητές τα άκουγαν, κάθονταν στους υπολογιστές τους και επαναλάμβαναν όσα έγραψε ο δάσκαλος στον πίνακα ή τη διαφάνεια. Στη συνέχεια οι μαθητές έλυσαν μόνοι τους παρόμοια προβλήματα και οι λύσεις στη συνέχεια αξιολογήθηκαν από τους καθηγητές.

Η πέμπτη μέρα ήταν αφιερωμένη στο ROS: τα παιδιά έμαθαν για τον προγραμματισμό ρομπότ. Όλη τη σχολική μέρα, οι μαθητές κάθισαν στους υπολογιστές τους, τρέχοντας τον κώδικα του προγράμματος για τον οποίο μίλησε ο δάσκαλος. Κατάφεραν να τρέξουν μόνοι τους βασικές μονάδες ROS και εισήχθησαν επίσης στο έργο Duckietown. Στο τέλος αυτής της ημέρας, οι μαθητές ήταν έτοιμοι να ξεκινήσουν το μέρος του έργου του σχολείου - επίλυση πρακτικών προβλημάτων.

STEM Intensive Learning Approach

Περιγραφή επιλεγμένων έργων

Ζητήθηκε από τους μαθητές να σχηματίσουν ομάδες των τριών και να επιλέξουν ένα θέμα έργου. Ως αποτέλεσμα, εγκρίθηκαν τα ακόλουθα έργα:

1. Βαθμονόμηση χρώματος. Το Duckiebot πρέπει να βαθμονομήσει την κάμερα όταν αλλάζουν οι συνθήκες φωτισμού, επομένως υπάρχει μια εργασία αυτόματης βαθμονόμησης. Το πρόβλημα είναι ότι οι χρωματικές σειρές είναι πολύ ευαίσθητες στο φως. Οι συμμετέχοντες εφάρμοσαν ένα βοηθητικό πρόγραμμα που θα υπογράμμιζε τα απαιτούμενα χρώματα σε ένα πλαίσιο (κόκκινο, λευκό και κίτρινο) και θα δημιουργούσε εύρη για κάθε χρώμα σε μορφή HSV.

2. Ταξί πάπιας. Η ιδέα αυτού του έργου είναι ότι το Duckiebot θα μπορούσε να σταματήσει κοντά σε ένα αντικείμενο, να το πάρει και να ακολουθήσει μια συγκεκριμένη διαδρομή. Ως αντικείμενο επιλέχθηκε μια λαμπερή κίτρινη πάπια.

STEM Intensive Learning Approach

3. Κατασκευή οδογραφήματος. Υπάρχει μια εργασία κατασκευής γραφήματος δρόμων και διασταυρώσεων. Ο στόχος αυτού του έργου είναι να δημιουργήσει ένα γράφημα δρόμου χωρίς να παρέχει εκ των προτέρων περιβαλλοντικά δεδομένα στο Duckiebot, βασιζόμενος μόνο στα δεδομένα της κάμερας.

4. Περιπολικό. Αυτό το έργο επινοήθηκε από τους ίδιους τους μαθητές. Πρότειναν να διδάξουν σε ένα Duckiebot, μια «περιπολία», να κυνηγά έναν άλλο, έναν «παραβάτη». Για το σκοπό αυτό χρησιμοποιήθηκε ο μηχανισμός αναγνώρισης στόχου με χρήση του δείκτη ArUco. Μόλις ολοκληρωθεί η αναγνώριση, αποστέλλεται ένα σήμα στον «εισβολέα» για να ολοκληρώσει την εργασία.

STEM Intensive Learning Approach

Βαθμονόμηση χρώματος

Ο στόχος του έργου Color Calibration ήταν να προσαρμόσει το εύρος των αναγνωρίσιμων χρωμάτων σήμανσης στις νέες συνθήκες φωτισμού. Χωρίς τέτοιες προσαρμογές, η αναγνώριση των γραμμών στάσης, των διαχωριστικών λωρίδων και των ορίων του δρόμου έγινε εσφαλμένη. Οι συμμετέχοντες πρότειναν μια λύση που βασίζεται στην προεπεξεργασία χρωματικών μοτίβων σήμανσης: κόκκινο, κίτρινο και λευκό.

Κάθε ένα από αυτά τα χρώματα έχει ένα προκαθορισμένο εύρος τιμών HSV ή RGB. Χρησιμοποιώντας αυτό το εύρος, βρίσκονται όλες οι περιοχές του πλαισίου που περιέχουν κατάλληλα χρώματα και επιλέγεται η μεγαλύτερη. Αυτή η περιοχή λαμβάνεται ως το χρώμα που πρέπει να θυμόμαστε. Στη συνέχεια, χρησιμοποιούνται στατιστικοί τύποι όπως ο υπολογισμός της μέσης και τυπικής απόκλισης για την εκτίμηση του νέου εύρους χρωμάτων.

Αυτό το εύρος καταγράφεται στα αρχεία διαμόρφωσης κάμερας της Duckiebot και μπορεί να χρησιμοποιηθεί αργότερα. Η περιγραφόμενη προσέγγιση εφαρμόστηκε και στα τρία χρώματα, σχηματίζοντας τελικά εύρη για καθένα από τα χρώματα σήμανσης.

Οι δοκιμές έδειξαν σχεδόν τέλεια αναγνώριση των γραμμών σήμανσης, εκτός από τις περιπτώσεις όπου τα υλικά σήμανσης χρησιμοποιούσαν γυαλιστερή ταινία, η οποία αντανακλά τόσο έντονα τις πηγές φωτός που από τη γωνία θέασης της κάμερας τα σημάδια εμφανίζονταν λευκά, ανεξάρτητα από το αρχικό της χρώμα.

STEM Intensive Learning Approach

Ταξί πάπιας

Το έργο Duck Taxi περιλάμβανε την κατασκευή ενός αλγορίθμου για την αναζήτηση ενός επιβάτη πάπιας στην πόλη και στη συνέχεια τη μεταφορά του στο απαιτούμενο σημείο. Οι συμμετέχοντες χώρισαν αυτό το πρόβλημα σε δύο: ανίχνευση και κίνηση κατά μήκος του γραφήματος.

Οι μαθητές έκαναν ανίχνευση πάπιας κάνοντας την υπόθεση ότι πάπια είναι οποιαδήποτε περιοχή στο πλαίσιο που μπορεί να αναγνωριστεί ως κίτρινη, με ένα κόκκινο τρίγωνο (ράμφος) πάνω της. Μόλις εντοπιστεί μια τέτοια περιοχή στο επόμενο καρέ, το ρομπότ θα πρέπει να την πλησιάσει και στη συνέχεια να σταματήσει για λίγα δευτερόλεπτα, προσομοιώνοντας την προσγείωση ενός επιβάτη.

Έπειτα, έχοντας το γράφημα δρόμου ολόκληρης της duckietown και τη θέση του ρομπότ αποθηκευμένο στη μνήμη εκ των προτέρων, και επίσης λαμβάνοντας τον προορισμό ως είσοδο, οι συμμετέχοντες κατασκευάζουν μια διαδρομή από το σημείο αναχώρησης μέχρι το σημείο άφιξης, χρησιμοποιώντας τον αλγόριθμο του Dijkstra για να βρουν μονοπάτια στο γράφημα . Η έξοδος παρουσιάζεται ως σύνολο εντολών - στροφών σε καθεμία από τις ακόλουθες διασταυρώσεις.

STEM Intensive Learning Approach

Γράφημα Δρόμων

Ο στόχος αυτού του έργου ήταν η κατασκευή ενός γραφήματος - ενός δικτύου δρόμων στο Duckietown. Οι κόμβοι του γραφήματος που προκύπτει είναι διασταυρώσεις και τα τόξα είναι δρόμοι. Για να γίνει αυτό, το Duckiebot πρέπει να εξερευνήσει την πόλη και να αναλύσει τη διαδρομή της.

Κατά τη διάρκεια της εργασίας για το έργο, εξετάστηκε η ιδέα της δημιουργίας ενός σταθμισμένου γραφήματος, αλλά στη συνέχεια απορρίφθηκε, στο οποίο το κόστος μιας άκρης καθορίζεται από την απόσταση (χρόνος ταξιδιού) μεταξύ των διασταυρώσεων. Η εφαρμογή αυτής της ιδέας αποδείχτηκε υπερβολικά εντατική και δεν υπήρχε αρκετός χρόνος για αυτήν μέσα στο σχολείο.

Όταν το Duckiebot φτάσει στην επόμενη διασταύρωση, επιλέγει τον δρόμο που οδηγεί έξω από τη διασταύρωση που δεν έχει πάρει ακόμη. Όταν έχουν περάσει όλοι οι δρόμοι σε όλες τις διασταυρώσεις, η δημιουργημένη λίστα με τις γειτονικές διασταυρώσεις παραμένει στη μνήμη του bot, η οποία μετατρέπεται σε εικόνα χρησιμοποιώντας τη βιβλιοθήκη Graphviz.

Ο αλγόριθμος που πρότειναν οι συμμετέχοντες δεν ήταν κατάλληλος για μια τυχαία Duckietown, αλλά λειτούργησε καλά για μια μικρή πόλη τεσσάρων διασταυρώσεων που χρησιμοποιούνται μέσα στο σχολείο. Η ιδέα ήταν να προστεθεί ένας δείκτης ArUco σε κάθε διασταύρωση που να περιέχει ένα αναγνωριστικό τομής για να παρακολουθείτε τη σειρά με την οποία οδηγήθηκαν οι διασταυρώσεις.
Το διάγραμμα του αλγορίθμου που ανέπτυξαν οι συμμετέχοντες φαίνεται στο σχήμα.

STEM Intensive Learning Approach

Περιπολικό

Ο στόχος αυτού του έργου είναι η αναζήτηση, η καταδίωξη και η κράτηση ενός bot παραβάτη στην πόλη Duckietown. Ένα bot περιπολίας πρέπει να κινηθεί κατά μήκος του εξωτερικού δακτυλίου ενός δρόμου της πόλης, αναζητώντας έναν γνωστό εισβολέα bot. Αφού εντοπίσει έναν εισβολέα, το bot περιπολίας πρέπει να ακολουθήσει τον εισβολέα και να τον αναγκάσει να σταματήσει.

Η εργασία ξεκίνησε με την αναζήτηση μιας ιδέας για τον εντοπισμό ενός bot σε ένα πλαίσιο και την αναγνώριση ενός εισβολέα σε αυτό. Η ομάδα πρότεινε να εξοπλιστεί κάθε bot στην πόλη με έναν μοναδικό δείκτη στο πίσω μέρος - ακριβώς όπως τα πραγματικά αυτοκίνητα έχουν κρατικούς αριθμούς κυκλοφορίας. Για το σκοπό αυτό επιλέχθηκαν δείκτες ArUco. Έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν στο duckietown, καθώς είναι εύκολο να δουλέψετε και σας επιτρέπουν να προσδιορίσετε τον προσανατολισμό του δείκτη στο διάστημα και την απόσταση από αυτόν.

Στη συνέχεια, ήταν απαραίτητο να διασφαλιστεί ότι το bot περιπολίας κινείται αυστηρά στον εξωτερικό κύκλο χωρίς να σταματά σε διασταυρώσεις. Από προεπιλογή, το Duckiebot κινείται σε μια λωρίδα και σταματά στη γραμμή στάσης. Στη συνέχεια, με τη βοήθεια της οδικής σήμανσης, καθορίζει τη διαμόρφωση της διασταύρωσης και επιλέγει την κατεύθυνση διέλευσης της διασταύρωσης. Για κάθε ένα από τα περιγραφόμενα στάδια, μια από τις καταστάσεις της μηχανής πεπερασμένης κατάστασης του ρομπότ είναι υπεύθυνη. Προκειμένου να απαλλαγεί από τις στάσεις στη διασταύρωση, η ομάδα άλλαξε το μηχάνημα κατάστασης, έτσι ώστε όταν πλησίαζε τη γραμμή στάσης, το bot άλλαξε αμέσως στην κατάσταση οδήγησης ευθεία μέσω της διασταύρωσης.

Το επόμενο βήμα ήταν να λυθεί το πρόβλημα της διακοπής του εισβολέα bot. Η ομάδα έκανε την υπόθεση ότι το ρομπότ περιπολίας θα μπορούσε να έχει πρόσβαση SSH σε καθένα από τα ρομπότ της πόλης, δηλαδή, να έχει κάποιες πληροφορίες σχετικά με τα δεδομένα εξουσιοδότησης και ποια ταυτότητα έχει κάθε ρομπότ. Έτσι, μετά την ανίχνευση του εισβολέα, το bot περιπολίας άρχισε να συνδέεται μέσω SSH με το εισβολέα και να τερματίζει το σύστημά του.

Αφού επιβεβαιώθηκε ότι ολοκληρώθηκε η εντολή τερματισμού λειτουργίας, σταμάτησε και το bot περιπολίας.
Ο αλγόριθμος λειτουργίας ενός ρομπότ περιπολίας μπορεί να αναπαρασταθεί ως το ακόλουθο διάγραμμα:

STEM Intensive Learning Approach

Εργασία σε έργα

Η εργασία οργανώθηκε σε μια μορφή παρόμοια με το Scrum: κάθε πρωί οι μαθητές σχεδίαζαν εργασίες για την τρέχουσα ημέρα και το βράδυ αναφέρονταν για τη δουλειά που έκαναν.

Την πρώτη και την τελευταία μέρα, οι μαθητές ετοίμασαν παρουσιάσεις που περιγράφουν την εργασία και τον τρόπο επίλυσής της. Για να βοηθήσουν τους μαθητές να ακολουθήσουν τα σχέδια που είχαν επιλέξει, δάσκαλοι από τη Ρωσία και την Αμερική ήταν συνεχώς παρόντες στις αίθουσες όπου πραγματοποιούνταν εργασίες για έργα, απαντώντας σε ερωτήσεις. Η επικοινωνία γινόταν κυρίως στα αγγλικά.

Τα αποτελέσματα και η επίδειξή τους

Οι εργασίες για τα έργα διήρκεσαν μία εβδομάδα, μετά την οποία οι μαθητές παρουσίασαν τα αποτελέσματά τους. Όλοι ετοίμασαν παρουσιάσεις στις οποίες μίλησαν για το τι έμαθαν σε αυτό το σχολείο, ποια ήταν τα πιο σημαντικά μαθήματα που έμαθαν, τι τους άρεσε ή τι δεν τους άρεσε. Μετά από αυτό, κάθε ομάδα παρουσίασε το έργο της. Όλες οι ομάδες ολοκλήρωσαν τα καθήκοντά τους.

Η ομάδα που εφάρμοσε τη βαθμονόμηση χρωμάτων ολοκλήρωσε το έργο πιο γρήγορα από άλλες, έτσι είχαν επίσης χρόνο να προετοιμάσουν την τεκμηρίωση για το πρόγραμμά τους. Και η ομάδα που εργαζόταν στο γράφημα δρόμου, ακόμη και την τελευταία μέρα πριν από την επίδειξη του έργου, προσπάθησε να βελτιώσει και να διορθώσει τους αλγόριθμούς της.

STEM Intensive Learning Approach

Συμπέρασμα

Μετά την ολοκλήρωση του σχολείου, ζητήσαμε από τους μαθητές να αξιολογήσουν προηγούμενες δραστηριότητες και να απαντήσουν σε ερωτήσεις σχετικά με το πόσο καλά το σχολείο ανταποκρίθηκε στις προσδοκίες τους, ποιες δεξιότητες απέκτησαν κ.λπ. Όλοι οι μαθητές σημείωσαν ότι έμαθαν να εργάζονται ομαδικά, να κατανέμουν εργασίες και να προγραμματίζουν το χρόνο τους.

Ζητήθηκε επίσης από τους μαθητές να αξιολογήσουν τη χρησιμότητα και τη δυσκολία των μαθημάτων που παρακολούθησαν. Και εδώ σχηματίστηκαν δύο ομάδες αξιολογήσεων: για κάποιους τα μαθήματα δεν παρουσίαζαν μεγάλη δυσκολία, άλλοι τα βαθμολόγησαν ως εξαιρετικά δύσκολα.

Αυτό σημαίνει ότι το σχολείο έχει πάρει τη σωστή θέση παραμένοντας προσβάσιμο σε αρχάριους σε έναν συγκεκριμένο τομέα, αλλά και παρέχοντας υλικό για επανάληψη και εμπέδωση από έμπειρους μαθητές. Να σημειωθεί ότι το μάθημα προγραμματισμού (Python) σημειώθηκε σχεδόν από όλους ως απλό αλλά χρήσιμο. Σύμφωνα με τους φοιτητές, το πιο δύσκολο μάθημα ήταν η «Αρχιτεκτονική Υπολογιστών».

Όταν οι μαθητές ρωτήθηκαν για τα δυνατά και αδύνατα σημεία του σχολείου, πολλοί απάντησαν ότι τους άρεσε το στυλ διδασκαλίας που επιλέχθηκε, στο οποίο οι δάσκαλοι παρείχαν άμεση και προσωπική βοήθεια και απάντησαν σε ερωτήσεις.

Οι μαθητές σημείωσαν επίσης ότι τους άρεσε να εργάζονται με τον τρόπο καθημερινού προγραμματισμού των εργασιών τους και να θέτουν τις δικές τους προθεσμίες. Ως μειονεκτήματα, οι μαθητές σημείωσαν την έλλειψη παρεχόμενων γνώσεων, που απαιτούνταν κατά την εργασία με το bot: κατά τη σύνδεση, κατανόηση των βασικών και αρχών λειτουργίας του.

Σχεδόν όλοι οι μαθητές παρατήρησαν ότι το σχολείο ξεπέρασε τις προσδοκίες τους, και αυτό δείχνει τη σωστή κατεύθυνση για την οργάνωση του σχολείου. Έτσι, οι γενικές αρχές θα πρέπει να διατηρηθούν κατά την οργάνωση του επόμενου σχολείου, λαμβάνοντας υπόψη και, ει δυνατόν, εξαλείφοντας τις ελλείψεις που σημειώθηκαν από μαθητές και καθηγητές, αλλάζοντας ίσως τον κατάλογο των μαθημάτων ή τον χρόνο διδασκαλίας τους.

Συγγραφείς άρθρου: ομάδα εργαστήριο αλγορίθμων κινητών ρομπότ в Έρευνα JetBrains.

Υ.Γ. Το εταιρικό μας blog έχει νέο όνομα. Τώρα θα είναι αφιερωμένο σε εκπαιδευτικά έργα της JetBrains.

Πηγή: www.habr.com

Προσθέστε ένα σχόλιο