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Portal del profesor

En la Unidad de Laboratorio STEM del Concurso de Construcción de Ingeniería de Village, los estudiantes aprenderán sobre los diferentes elementos del campo y competirán en el Concurso de Construcción de Ingeniería de Village. A medida que avanzan en el proceso de aprendizaje de los diferentes elementos de puntuación de la competencia, los estudiantes pueden explorar tecnologías emergentes involucradas en la ingeniería rural y la construcción de obras públicas que apoyan a la comunidad. 

Libro de cuentos en PDF sobre construcción de ingeniería de aldeas

¡Presente el concurso de construcción de Village Engineering a sus estudiantes utilizando el libro de cuentos en PDF de Village Engineering Construction!El libro ofrece un relato diario de los esfuerzos del Coronel Jo para construir una aldea sostenible modelo con Hero the Robot, parte del equipo de Construcción de Ingeniería de la Aldea, contextualizando las tareas de competencia para los estudiantes a través de las experiencias del Coronel Jo en una historia divertida y atractiva. Siga al Coronel Jo a través de diversas tareas a lo largo del proyecto Village Engineering Construction. Lea la historia a los estudiantes, imprima una copia para la biblioteca de su salón de clases y regrese a la historia durante el ciclo de competencia. ¡Es posible que desees que los estudiantes creen sus propios registros de construcción para seguir su progreso a través de las tareas de competencia junto con el Coronel Jo! Image of the cover of the Village Engineering Construction PDF Storybook

Construcción de Pueblos y Obras Públicas

Hay una variedad de planes, colaboración y tecnologías necesarias para satisfacer todas las necesidades de una aldea, incluidos refugio, agua, alimentos y energía, a medida que se desarrolla la aldea. Las tareas que realizará el Hero Robot en el Concurso de construcción de ingeniería de aldeas están inspiradas en muchos de los esfuerzos del mundo real que tienen lugar a medida que se desarrollan vecindarios, aldeas y ciudades, como la construcción de casas, la construcción de torres de agua y el desarrollo de infraestructura.Imagen de un urbanista en el trabajo.

Relacionar las tareas del concurso de construcción de ingeniería rural con acciones del mundo real

Mientras los estudiantes trabajan en diversas tareas, es posible que les interese saber cómo las acciones de su Hero Robot se relacionan con las acciones de construcción y obras públicas del mundo real. A continuación se muestra una tabla que compara los elementos de puntuación del concurso con las actividades y tareas de los planificadores urbanos a medida que se desarrollan las aldeas.

Tarea de competencia de construcción de ingeniería de aldea Acción del mundo real

Transportar componentes y construir casas 

Imagen de los componentes de la casa.

Actualmente se construyen estructuras mediante impresión 3D, utilizando un mortero de impresión hecho de cemento, arena y aditivos. Construir con materiales impresos en 3D permite fabricar materiales in situ, reduciendo el coste y el tiempo de transporte. 

Girar la turbina eólica

imagen del aerogenerador en el campo

Las turbinas eólicas generan electricidad utilizando el viento para hacer girar hélices que están conectadas a un generador. Muchas turbinas juntas, o un parque eólico, pueden generar suficiente electricidad para alimentar miles de hogares. 

bajar el puente

Imagen del puente sobre el Campo.

Los puentes a menudo se construyen para permitir un viaje seguro a través de una vía fluvial o un terreno irregular. Los puentes varían en tamaño y tipo según las necesidades de la comunidad y el terreno que atraviesan. 

Mover la tubería de agua

Imagen del elemento del juego de la pipa de agua.

Transportar agua a través de tuberías desde áreas ricas en agua a lugares más áridos es una solución fundamental para proporcionar agua segura a todas las comunidades.

Levantar la torre de agua

Imagen de la Torre de Agua en el Campo

Las torres de agua almacenan agua para el uso de una comunidad. La razón por la que son tan altos es que almacenar el agua muy por encima de la elevación de las tuberías de agua permite que la gravedad fuerce el agua hacia abajo hasta el nivel de las tuberías utilizando presión hidrostática.

Manipular cultivos en el campo.

Imagen de los cultivos en el Campo.

Los cultivos se plantan y cosechan para proporcionar a los aldeanos fuentes de alimentos y, potencialmente, fuentes de ingresos. Existe una variedad de tecnologías que se utilizan para ayudar en la plantación y cosecha de cultivos alimentarios en todo el mundo.

Utilice el procesador de alimentos

Imagen del procesador de alimentos en el campo

El procesamiento de alimentos convierte los cultivos en alimentos de muchos tipos, desde moler granos hasta hacer harina para cocinar y crear alimentos preparados.

Competiciones VEX GO

Las competiciones en el aula llevan la emoción de las competiciones de robótica a su entorno de aprendizaje, permitiendo a los profesores aprovechar la creatividad y la motivación del entorno de competición en sus aulas. Organizar su competencia en el aula ayudará a garantizar su éxito y garantizará que usted y sus alumnos estén en sintonía durante la clase.

Preparándose para las competiciones VEX GO

A medida que avance por la Unidad, verá que el campo de competencia VEX GO se puede construir en etapas. Esto ayuda a los estudiantes a concentrarse en tareas individuales en el campo para que puedan practicar sus habilidades. Después de desarrollar y practicar en las cuatro etapas, los estudiantes habrán tenido experiencia con cada método de puntuación en el campo de competencia final. Antes de comenzar, debes decidir si quieres construir los escenarios por tu cuenta o si quieres que los estudiantes te ayuden a construir el campo. La construcción del campo brindará a los estudiantes una introducción al trabajo con instrucciones de construcción, experiencia en la construcción en equipo y experiencia trabajando con piezas VEX GO.

Si elige que los estudiantes construyan el campo, permita más tiempo (se estima que será una hora adicional por etapa). Las Estrategias de facilitación en cada laboratorio (en la página Engage) enumeran las opciones recomendadas sobre cómo dividir las instrucciones de construcción por equipos. A continuación se muestra un ejemplo de ese desglose.Imagen de la Estrategia de Facilitación con sugerencias para dividir las responsabilidades de desarrollo de campo

Realizar una competencia VEX Go

Crear una orden de coincidencia

Los partidos pueden desarrollarse más fácilmente si usted y sus alumnos saben cuándo se espera que estén listos para competir. La mayoría de los partidos duran 1 minuto, pero necesitarás dejar tiempo para prepararlos y limpiarlos, de modo que los estudiantes puedan navegar fácilmente por el espacio del aula. Por lo tanto, establecer un cronograma que permita aproximadamente 5 minutos por partido debe tener en cuenta el movimiento, la preparación y la limpieza de los estudiantes.

Publique el cronograma con los equipos o imprímalo y entréguelo a los estudiantes para que puedan ver claramente cuándo se espera que estén listos. Un orden de coincidencia de muestra está vinculado en el Resumen de los laboratorios. A continuación se muestra un ejemplo de orden de coincidencia.

Ejemplo de hoja de orden de partido

Querrá tener varias rondas de competencia para que los estudiantes puedan repetir su estrategia y desarrollarla entre partidos, por lo que establecer un cronograma lo ayudará a planificar su tiempo de clase para permitir una lección de competencia exitosa. Tener un calendario predeterminado también te permitirá anunciar los partidos durante toda la clase, para que puedas concentrarte en anotar y cronometrar en el campo de competencia.

Presentar una tabla de clasificación

Publique o proyecte el calendario de partidos en la pizarra de su salón de clases y brinde espacio para que los estudiantes escriban los totales de puntos e identifiquen al ganador de cada partido. Este registro visible de partidos puede motivar a los estudiantes a medida que continúan iterando, así como darles una idea de otros equipos para explorar a medida que desarrollan estrategias de juego.

Tabla de clasificación
Clasificación

También puedes utilizar la tabla de clasificación VEX GO en tu salón de clases. Para obtener más información sobre la tabla de clasificación VEX GO y cómo usarla, este artículo. 

Configurar un espacio para la competencia.

Hay tres áreas principales que debes designar dentro de tu espacio para tu competencia en el aula:

  • Un campo de competición: tenga un campo de competición central donde se llevarán a cabo todos los partidos. Esto debe ser de fácil acceso para todos los estudiantes y tener suficiente espacio para que los estudiantes que no están en el partido observen, de modo que puedan explorar otros equipos. Esta será la principal responsabilidad del profesor mientras se desarrollan los partidos, ya que usted será responsable de anotar y mantener el tiempo, por lo que lo óptimo es colocar un espacio ubicado en el centro donde aún pueda supervisar a sus alumnos.
  • Un área de práctica: tenga un campo adicional, o espacio delimitado con cinta adhesiva, que los estudiantes puedan usar para practicar para sus partidos de competencia. Si el espacio lo permite, es posible que desees tener más de un área de práctica, para que varios equipos puedan practicar simultáneamente.
  • Espacios para reuniones y preparación del equipo: tenga varias mesas o espacios para reuniones disponibles para que las alianzas los utilicen como su "base de operaciones" o "pozo" durante toda la competencia. Esto les dará espacio para documentar en su cuaderno de ingeniería, reunirse para desarrollar estrategias de juego o construir e iterar en sus robots.

Un ejemplo de diseño de un espacio de aula podría incluir un campo de competición ubicado en el centro, con escritorios colocados a lo largo de un lado del aula como espacios para reuniones de equipo y un espacio de práctica designado en el otro lado de la sala. Deberá determinar qué funciona mejor para su entorno, según sus limitaciones de espacio y las necesidades de sus estudiantes. El diseño de ejemplo a continuación tiene un área para competencia, práctica, espacios para reuniones del equipo y un lugar para publicar la tabla de clasificación.

Configuración del aula

Es posible que quieras que todos tus estudiantes se sienten alrededor del campo durante los partidos y observen los partidos, o podrías seguir un flujo como el siguiente: 

  • El profesor se ubicaría entre el campo de competición y la tabla de clasificación.
  • Al final de un partido, el profesor anuncia el ganador y escribe las puntuaciones en la tabla de clasificación, mientras los dos grupos que compitieron limpian y restablecen el campo de competición para el siguiente partido.
  • El profesor anuncia los próximos grupos que competirán, dándoles un “aviso de 2 minutos” antes del inicio de su partido.
  • Una vez que se despeja el campo, los estudiantes que terminaron de competir regresan su robot al espacio de reunión para elaborar estrategias para la siguiente ronda, y los estudiantes que vienen a jugar pueden reunirse en el campo de competencia desde el espacio de práctica y/o el espacio de reunión.

Facilitando una competencia VEX GO

Hay una serie de estrategias de facilitación que puede utilizar para ayudar a garantizar que sus competencias sean exitosas y que usted y sus estudiantes aprovechen al máximo esta experiencia de aprendizaje.

Crear equipos equilibrados
Algunas competiciones se llevarán a cabo en equipos, donde los estudiantes trabajarán juntos para competir. El profesor deberá asignar los equipos antes de la clase de competición. Al asignar asociaciones de equipos, considere las fortalezas y debilidades de sus estudiantes para asegurarse de que los equipos estén equilibrados en todo el aula. Emparejar grupos más experimentados con grupos menos experimentados brinda a los estudiantes la oportunidad de aprender unos de otros de una manera auténtica.

Cuando los estudiantes ingresan al aula, deben comenzar en el grupo de su equipo y participar en toda la competencia, desde la estrategia del juego y la preparación del robot hasta la práctica hasta el partido en sí, en su equipo. Para ayudar a facilitar esto, asegúrese de que los estudiantes tengan fácil acceso a las tareas de su equipo publicando la lista en algún lugar visible del aula, o imprimiéndola y distribuyéndola a los estudiantes.

Consejos y trucos para facilitar una competición
Hay muchas maneras de configurar y organizar las competiciones en el aula y, con el tiempo, encontrarás la que funciona mejor para ti y tus alumnos. Las siguientes son algunas consideraciones que pueden ayudarlo a usted y a sus estudiantes a tener una competencia exitosa en el aula.

  • Para ayudar a los estudiantes a mantenerse concentrados y comprometidos durante la lección de competencia, es posible que desee que asignen roles dentro de sus equipos según los roles y rutinas en la presentación de imágenes de laboratorio. 
  • Deje suficiente tiempo para practicar y desarrollar la estrategia del juego. Especialmente para los estudiantes que son nuevos en el ámbito de la competencia, trabajar en equipo y pensar profundamente en la estrategia del juego requerirá tiempo y práctica. Para asegurarse de que sus estudiantes aprovechen al máximo la experiencia de competencia en el aula, reserve tiempo adicional para la Parte 1 de cada laboratorio, donde los estudiantes practicarán sus habilidades. Es posible que desee presentar la idea de estrategia de juego como una discusión con toda la clase, de modo que los estudiantes puedan tener el mismo punto de entrada desde el cual trabajar antes de formar sus equipos.
  • Proporcionar a los estudiantes estrategias para la toma de decisiones en equipo. Estos pueden publicarse en un tablero de anuncios o compartirse con grupos a medida que encuentren desacuerdos en torno a la estrategia. Acordar un 'desempate' antes de comenzar el trabajo en grupo puede ayudar a los estudiantes a seguir avanzando durante una competencia.

La Parte 2 de Play de cada laboratorio también incluye indicaciones de facilitación sobre qué preguntar a los estudiantes antes, durante y después de un partido de competición. Úselos para ayudar a mantener a los estudiantes interesados ​​durante toda la competencia.

El proceso de diseño de ingeniería

Los estudiantes utilizarán el Proceso de diseño de ingeniería (EDP) para crear su estrategia de juego y realizar modificaciones en el robot. El EDP es una serie de pasos que siguen los ingenieros para encontrar soluciones a los problemas. A menudo, la solución implica diseñar un producto que cumpla ciertos criterios o realice una determinada tarea.

Los Estándares Científicos de Próxima Generación dividen el EDP en los siguientes pasos: DEFINIR → DESARROLLAR SOLUCIONES → OPTIMIZAR. Este es un proceso cíclico. Los estudiantes pueden continuar trabajando en este ciclo una y otra vez mientras intentan obtener su puntuación más alta.

  • Definir problemas implica plantear el problema a resolver lo más claramente posible en términos de criterios de éxito y restricciones o límites. Para una competencia, eso implicaba definir los siguientes elementos:
    • Puntuación 
    • Reglas del juego
    • diseño de robots
    • estrategia de juego
  • El diseño de soluciones comienza generando un número de diferentes soluciones posibles y luego evaluando las posibles soluciones para ver cuáles cumplen mejor los criterios y limitaciones del problema. Puede haber pasos dentro de esta opción de diseño para recopilar datos que puedan usarse como parte del proceso de toma de decisiones.
    • Prueba
    • Competir
    • Evaluar
    • Observar
  • Optimizar la solución de diseño implica un proceso en el que las soluciones se prueban y refinan sistemáticamente y el diseño final se mejora intercambiando características menos importantes por aquellas que son más importantes.
    • Consulta las reglas
    • estrategia de juego
    • diseño de robots

Proceso de diseño de ingeniería
Proceso de diseño de ingeniería

El PDE es de naturaleza cíclica o iterativa. Es un proceso de fabricación, prueba, análisis y refinamiento de un producto o proceso. Según los resultados de las pruebas, se crean nuevas iteraciones y se continúan modificando hasta que el equipo esté satisfecho con los resultados. El PDE depende en gran medida de una buena comunicación entre los miembros del equipo. Consulte la siguiente sección para obtener información sobre cómo ayudar a alentar a los estudiantes a tomar decisiones colaborativas durante esta unidad.

Toma de decisiones colaborativa

A medida que los estudiantes avancen en el proceso de diseño de ingeniería, necesitarán comunicarse con los miembros de su equipo. La buena comunicación y la toma de decisiones colaborativa es una excelente manera de garantizar que los estudiantes tengan conversaciones productivas sobre estrategia y desarrollen sus habilidades como buenos comunicadores. A medida que los estudiantes toman decisiones, anímelos a comenzar compartiendo datos juntos, utilizarlos para sugerir ideas estratégicas, escucharse unos a otros y llegar a un acuerdo sobre la estrategia que quieren probar durante su próximo ciclo a través del PDE. 

¿Cómo es una buena toma de decisiones colaborativa? 

  • Escucha activa: Todos los miembros del equipo deben tener la oportunidad de hablar. Los miembros del equipo deben hacer preguntas sobre las otras ideas y turnarse.
    • Si los estudiantes no están seguros de comprender las ideas de sus compañeros de equipo, pídales que repitan cuál creen que es la idea. Luego, el compañero de equipo puede aclarar cualquier pieza necesaria.
  • Decisiones basadas en datos: Los estudiantes deben utilizar la información que recopilaron durante las pruebas y la práctica para tomar una decisión. ¿Cuánto tiempo tomó esa estrategia? ¿Cuántos puntos obtuvo? ¿Obtuviste más puntos al revés? Anime a los estudiantes a registrar esta información en hojas de recopilación de datos o hojas de trabajo de planos para que tengan números a los que recurrir durante las conversaciones del equipo.
  • No estar de acuerdo de manera productiva y respetuosa: Habrá momentos en los que los miembros del equipo no podrán llegar a un consenso claro. Es importante que, aunque no estén de acuerdo, lo hagan de forma respetuosa entre sí. A continuación se muestran algunos ejemplos de cómo estar en desacuerdo de manera productiva: 
    • Utilice un tono de voz tranquilo y amable.
    • Haz preguntas con calma
  • Continuar compartiendo ideas estratégicas: Es probable que los equipos lleguen a una estrategia compartida que sea una combinación de las partes más sólidas de todas las ideas. Anime a los estudiantes a seguir turnándose y escuchándose unos a otros hasta que puedan llegar a un acuerdo.

No todos los estudiantes y equipos podrán llegar a un acuerdo claro. Si necesita resolver alguna disputa, tenga un método claramente definido para los estudiantes con anticipación. Por ejemplo, dígales a los estudiantes que prueben ambas estrategias comenzando con la persona que tiene el rol de "Constructor" de la Lista de verificación de roles y rutinas. Entonces ambos estudiantes entenderán que cada uno podrá probar su estrategia y ver cómo se desempeñan en las pruebas. Luego pueden utilizar los datos de esas pruebas para tomar una decisión.

Pestaña Conducir en VEXcode GO

La pestaña Conducir en VEXcode GO se usa para conducir el robot Competition Advance Hero usando controles de joystick. Consulte esta página para obtener más información sobre cómo acceder a VEXcode GO en su dispositivo. 

Dentro de la pestaña Drive, hay múltiples opciones para controlar el Hero Robot. También se conocen como configuraciones de conducción o modos de conducción. Seleccione un modo de conducción eligiendo uno de los botones que se muestran aquí. 

Modo conductor
Modo de conducción

 

Modo conductor Controles de palanca de mando

Unidad de tanque

ícono de muestra para manejo de tanque

Conduzca el motor izquierdo del robot con el joystick izquierdo y el motor derecho del robot con el joystick derecho.

joystick de accionamiento del tanque

Arcade izquierdo

icono de muestra para arcade izquierdo

Conduce el robot hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, todo usando el joystick izquierdo.

imagen arcade izquierda

Arcade derecho

ícono de muestra para arcade derecho

Conduce el robot hacia adelante, hacia atrás, hacia la izquierda y hacia la derecha, todo usando el joystick derecho.

joystick arcade derecho

Arcade dividido

icono de muestra para arcade dividido

Conduce el robot hacia la izquierda y hacia la derecha usando el joystick izquierdo, y hacia adelante y hacia atrás usando el joystick derecho.

joysticks arcade divididos

Controlando el brazo del robot héroe avanzado de competición

Para controlar el movimiento del brazo del Competition Advanced Hero Robot, el puerto debe estar configurado en 'MOTOR' en la pestaña Drive. Dado que el motor del brazo está conectado al Puerto 2, cambie el Puerto 2 para controlar el brazo del Hero Robot.

Imagen del botón Motor seleccionado para el Puerto 2 en la pestaña Unidad

Para controlar el motor del brazo, seleccione las flechas roja y verde. Tenga en cuenta que esto controla la dirección en que gira el motor, no necesariamente la dirección en que se mueve el brazo. Los estudiantes deberán presionar la flecha roja para mover el brazo del robot hacia arriba y la flecha verde para mover el brazo hacia abajo.

Controles de motor del puerto 2
Puerto 2 Controles de motor

Usando el temporizador incorporado

Para utilizar el temporizador incorporado, seleccione el botón 'Iniciar temporizador' para iniciar el temporizador. Mientras el cronómetro está funcionando, este botón cambiará a "Detener cronómetro". Seleccione 'Detener temporizador' para detener el cronómetro y ver cuánto tiempo ha transcurrido. Seleccione 'Restablecer temporizador' para restablecer el temporizador a cero. Tenga en cuenta que si selecciona 'Restablecer temporizador' mientras el temporizador está funcionando, se perderá el tiempo transcurrido. 

Imagen del temporizador en VEXcode GO