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Éducation de TIGE avec des Sandboxes et des robots

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Les temps ont changé depuis que j'étais dans le lycée ou le collège. Avant cela pendant l'été j'ai passé des heures dans les bois ou la pile de sable en n'aidant pas sur la ferme ou autour de la maison. Elle avait lieu pendant ce temps où je me suis rendu compte qu'être un ingénieur était tout.

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Rapide en avant à aujourd'hui et après que club d'école que je travaille avec n'a jamais joué dans une pile de sable avec des camions, des voitures ou des centaines de petits hommes verts d'armée. Mais ils ont joué pendant des heures sur un ordinateur d'une forme ou d'une autre.

Les étudiants que j'ai conversé avec au cours des années n'ont pas une idée ce qu'ils veulent faire dans la vie. Elle semble que ma génération était ? impair ? nous tout eu une certaine idée de ce que nous avons voulu faire.

Notre futur

Les jeunes qui ont une certaine direction seulement avoir des signes du dollar pour la plupart comme force d'entraînement. Pas la meilleure idée à l'avenir. Car un entrepreneur j'observent le marché et les piscines de travail et vérifient les statistiques sur la fabrication, qui au cours des dernières années a été assez morne.

Le processus de TIGE dans les écoles est nécessaire pour le futur de notre existence. À cet effet nous avons décidé de pousser l'enveloppe pour montrer que le collège badine ce qui est ? dehors là ? pour eux à l'avenir et si tout va bien plus qu'un chèque de règlement.

Méthode radicale

Le programme est une tentative d'enseigner des maths, la science de matières premières, le mouvement robotique, la créativité, le travail d'équipe et la sûreté dans le lieu de travail.

L'approche conventionnelle à enseigner quelques sujets n'est pas aussi efficace que d'autres méthodes. Après avoir dépensé l'utilisation de temps ? vieille école ? approchez avec des étudiants de lycée que j'ai retournés à une approche militaire. Nous sommes allés nous monter à des mains dessus avec un minimum de ? panneau de craie ? temps, le seul temps de conseil blanc était pour expliquer une revue demandée de question ou de processus/procédé.

Les programmes extrascolaire pour des étudiants de collège deviennent un défi encore plus grand avec du temps contraint en heures par semaine, budgets et la commande hyper avec de jeunes étudiants de durée d'attention courte ont. Après le contrôle de l'énigme pour les 8 derniers mois une solution élégante a été frappée sur celle pourrait dans le langage de vieille école ? basculez la maison ?. Nous emploierons ; un jeu d'ordinateur que tous les étudiants de collège me montreraient leur progrès dedans, les véhicules robotiques s'est dirigé vers l'extérieur et une grande boîte de sable.

Nous commençons par un jeu d'ordinateur appelé Minecraft1 un jeu d'indie de bac à sable avec un regard de Lego à son sujet. Ce scénario entier a lieu sur un monde où vous pouvez construire les villes entières, rassemblement/élève des ressources ou fait comme tous les nains moyens de la terre font et fouillent profondément dans les montagnes. Je suis partiel au thème de Dwarven. La version est réellement MinecraftEDU ; ce paquet a un grands support et utilisation d'éducateur. C'est coût bas par rapport à d'autres TIGE ou paquets robotiques. Puisque c'est un programme pilote et des travaux en cours il sera limité dans la taille et la portée.

Comment il toutes les fonctions

Comme cité ci-dessus nous allons montrer, expliquons et si tout va bien ils comprennent différentes applications de monde réel utilisant le jeu et les véhicules robotiques miniatures. Emportez la forme de concepts que le jeu sera la conception globale du monde, volume de matériel, pratiques en matière de construction.

Dans le jeu que très peu de tunnels s'effondrent après qu'ils soient créés, démolition ne laisse pas des débris de large échelle, et votre caractère peut voler (rend bâtiment les murs grands faciles). Avec la version d'EDU nous pouvons des fonctions et des outils de limite. Des étudiants sont donnés un monde préconfiguré, qui assortit le bac à sable qu'ils fonctionneront avec plus tard ; balance 1/125.

Ils sont priés à, en équipe, créent un bâtiment principal avec 4 peu de bâtiments (château avec 4 huttes), un pont au-dessus d'un ravin et il doit tenir le poids au moins d'un robot et d'un tunnel. Le bac à sable avec sa balance représente un secteur au sol de 381km x de 608km (238mi x 380mi) que je ne voudrais pas devoir marcher il.

Le groupe devra calculer combien de sable à enlever/ajoutez pour construire la ville, nombre de blocs par bâtiment (ils emploieront Legos réel). Le pont a un arrangement semblable pour le déplacement du sable et le nombre de blocs plus un examen ouvert du pont avant de le mettre dans le bac à sable.

Le tunnel est un qu'ils pensent déjà dessus ; le sable n'est pas un bon milieu de tunnel, car n'importe qui avec les hommes verts d'armée peut certifier aussi. Non seulement vont-ils devoir figurer le volume de sable pour enlever mais combien de voyages le transporteur de robot fera mais de la façon étayer le tunnel vers le haut pour pour ne pas le faire s'effondrer sur le robot.

Devant informer MSHA d'un effondrement de tunnel sur un robot pourrait être un exercice intéressant pour eux. Le schéma 1 dépeint le bac à sable de base avec un royaume configuré pour que les étudiants travaillent avec. Le bac à sable a été conçu à une balance pour rapprocher le royaume de MinecraftEDU ; la balance est 1/125.

Ceci produit des robots minuscules minuscules et des blocs constitutifs ; les blocs réellement une corrélation d'empreinte de pas d'un bloc simple de Lego à un bloc de Minecraft, taille étant la seule variable non-considérée. Un paquet de schéma pour la construction du bac à sable sera rendu disponible à n'importe qui le demandant.

Pendant que le paquet entier est lentement rassemblé et les choses vont bien aux étudiants physiquement évidents commencent à devenir excited. Naturellement il y a un crochet, les robots seront téléopérés, des autres mots fonctionnent à distance par l'intermédiaire d'un appareil-photo et consolent. Nous avons vu que deux réactions ceux qui commencent à prier d'être les premiers à essayer et les autres qui te les indiquent peuvent ? t le font.

Le premier groupe de robot sera un bouteur (Trak-Bot3-BD), un transporteur de tunnel (Trak-Bot-TH) et un corps de décharge (Trak-Bot-DB). Ceci sera suivi d'une unité avec un bras d'axe 6 pour faire l'ensemble (Trak-Bot-6DoF) et l'unité finale aura un système de l'imprimeur 3D pour le sable (Trak-Bot-3DP).

Ces unités sont dépistées et mesuré pour adapter le bac à sable de scénario qui les rend très petits, châssis est d'approximativement 4 pouces de long. Chaque unité aura un appareil-photo monté sur le dessus pour la commande de vision utilisant un raccordement sans fil ; ceux-ci sont conduits à un console d'opérateur.

Il y a une console par robot avec la configuration courante étant 5 robots. Le schéma 2 contient une approximation de toute la configuration de système comme actuellement étant déployé pour 3 étudiants ou équipes. La console aura un moniteur de 17 pouces ce montre ce que l'appareil-photo regarde avec des données de véhicule dans une bande de statut à travers le fond. L'information de statut sera lancement et inclinaison de l'unité, du niveau de batterie, de la vitesse et de la lame d'état de charge utile c.-à-d. vers le haut ou vers le bas.

Le Trak-Bot final le -3DP sera tardif en année scolaire. Ce système est une réduction d'un plein système robotique qui est actuellement à l'étude. Dans la plupart des cas des choses sont mesurées vers le haut, rendu plus grand, ceci est légèrement plus facile bien que la graduation puisse encore apporter sa part des issues.

L'opposé sera fait parce que l'imprimeur 3D sera vers le bas un mesurage par un facteur approximatif de 18. Cette action exigera la conception et le développement d'un nouveaux système et bec de pompe pour le sable. Toutes ces issues de côté le Trak-Bot-3DP permettront une plus grande créativité avec les étudiants.

Avec cette unité les étudiants pourraient faire d'autres projets de conception dans un plus petit dessus de bac à sable ou même de table.

La radio de salle de classe est configurée pour manipuler les postes opérateur faits sur commande et l'air de MACbook que les étudiants emploient pour courir Minecraft.

La communauté d'éducation doit comprendre que c'est un projet d'expérience d'enseignement/vie réelle pour les étudiants. L'utilisation de MinecraftEDU, un jeu, est pour la base de conception de la plate-forme de création du monde.

N'importe quel 3D modelant le logiciel a pu être employé mais exigerait une plus grande courbe d'apprentissage avec une plus grande chance pour l'ennui ou lâcherait. L'utilisation de l'équipement téléopéré est vie réelle, la seule différence étant taille.

Caterpillar Corp. a les systèmes télécommandés pour leur équipement minier tel que le bouteur de D11T, voient le schéma 3, avec le chat MineStar System2, cette unité pèse dedans à 115.3 tonnes, pas à votre tracteur de pelouse de pères. Ils se renseignent également sur les systèmes d'orientation et la stabilisation de base, traction (oui vous pouvez marais un véhicule dépisté) et comment comprendre ce que les capteurs de proximité font.

Enfin ces jeunes sont bâtiment quelque chose qu'ils ont conçue basé sur quelques conditions minimum.

Robots de bac à sable

Afin d'essayer de maintenir la balance aussi vraie que de nouveaux Trak-Bots possibles ont été conçus. Les nouvelles unités sont encore plus grandes que les appels de graduation pour mais la miniaturisation peut seulement aller jusqu'ici.

Le schéma 6 a la famille initiale car ils ont été modelés ; le bord-à-bord de base du châssis 3.75inches sur les voies et un total de 5.5inches dans la longueur, la taille varieront selon l'appareil-photo et la configuration.

Futur

Puisque c'est un projet en évolution continu, les parties viendront et aller pendant qu'on le lisse dehors a augmenté ou s'est contracté. MinecraftEDU a déjà grand suivre avec des leçons et des mondes créés par d'autres professeurs pour des fonctions spécifiques. J'examine actuellement ajouter les véhicules dépistés dans Minecraft par un mod et un fonctionnement dessus ? redstone ?.

Pour pour ne pas créer la notion que le projet entier est jeu basé seulement, voici quelques autres idées de projet. Rappelez-vous que c'est un bac à sable ainsi il peut être formé avant de lancer un projet :

Création à distance d'une base lunaire. Des unités peuvent être employées comme téléopérées ou autonomes. Un retard de temps de réponse peut être établi dans le pupitre de commande. Le scénario autonome enseigne à l'étudiant comment programmer.

Construction robotique d'un bâtiment en utilisant une imprimante 3D.

Perçage d'un tunnel de mine de pratique.

L'utilisateur peut déterminer ce qui est possible.

Les robots peuvent être utilisés pour juste la robotique, les fonctions spéciales peuvent être enlevées et maintenant vous avez un mini-appareil-photo sur des voies fonctionnant autour. La capacité de programmer le robot pour courir autonome est disponible dans lequel apporte maintenant une classe ? C ? programmation et commande autonome avec des systèmes d'orientation. L'utilisation de l'ensemble ou une partie est pratiquement sans limites.

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