पृष्ठभूमि
बग ढूंढो! STEM लैब यूनिट आपको और आपके विद्यार्थियों को एक ऐसा तरीका प्रदान करती है जिससे आप बात कर सकते हैं और प्रोजेक्ट को ठीक कर सकते हैं, जब 123 रोबोट वह काम नहीं करता है जो उसे करना था। छात्र अपने कोड में बग की अवधारणा के बारे में जानेंगे, तथा विभिन्न परियोजनाओं में बग की पहचान करने, उसे खोजने और ठीक करने के लिए डिबगिंग प्रक्रिया के माध्यम से काम करेंगे। यह डिबगिंग प्रक्रिया छात्रों को 123 रोबोट के साथ कोडिंग चुनौतियों का सामना करते समय स्वयं समस्या समाधान की रणनीति प्रदान करती है
बग क्या है?
बग किसी कोडिंग परियोजना में एक त्रुटि है जो रोबोट को अपेक्षित व्यवहार से भिन्न व्यवहार करने पर मजबूर कर देती है। बग कैसे उत्पन्न होते हैं? रोबोट से कोई कार्य करवाने के लिए, प्रोग्रामिंग भाषा या नियमों का एक सेट प्रयोग किया जाता है जिसमें प्रतीक क्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। इस इकाई में, कोडर और कोडर कार्ड 123 रोबोट के लिए प्रोग्रामिंग भाषा हैं। प्रत्येक कोडर कार्ड एक कमांड है, जो प्रोग्रामिंग भाषा द्वारा परिभाषित रोबोट व्यवहार से मेल खाता है। उदाहरण के लिए, 'ड्राइव 1' कोडर कार्ड (कमांड) 123 रोबोट को 1 कदम (व्यवहार) आगे बढ़ने का कारण बनता है।
यदि वे कोडर कार्ड सटीक नहीं हैं (उदाहरण के लिए, दाएं मुड़ने के बजाय बाएं मुड़ना), तो रोबोट का व्यवहार हमारी अपेक्षा के अनुरूप नहीं होगा। 123 रोबोट के व्यवहार को बदलने के लिए, हम अपने प्रोजेक्ट में मौजूद कमांड या कोडर कार्ड को बदलते हैं। जब छात्र पूरे यूनिट में बग्स और डिबगिंग के बारे में बात करते हैं, तो उन्हें रोबोट के व्यवहार और कोडर कार्ड कमांड के बीच संबंध बनाने में मदद करें, जो इसकी प्रोग्रामिंग भाषा का निर्माण करते हैं।
रोबोट केवल वही करते हैं जो हम उन्हें करने के लिए कहते हैं, इसलिए हमारा कोड सटीक और सटीक होना चाहिए। सावधानीपूर्वक परियोजना नियोजन से बग्स को रोकने में मदद मिल सकती है, हालांकि, डिबगिंग कोडिंग का एक सामान्य हिस्सा है और बग्स की उम्मीद की जा सकती है। छात्र शायद ही कभी अपने प्रोजेक्ट को पहली बार में पूरी तरह से सही कर पाएंगे, इसलिए बग्स को ढूंढना और ठीक करना एक लगातार सीखने का अनुभव होगा क्योंकि छात्र अपने 123 रोबोट को अलग-अलग काम करने के लिए कोड करेंगे
किसी परियोजना में बग मौजूद है या नहीं, यह पहचानने के लिए छात्रों को यह पता होना चाहिए कि परियोजना का लक्ष्य क्या है, ताकि वे परियोजना के चलने पर रोबोट के वास्तविक व्यवहार के साथ उसके इच्छित व्यवहार की तुलना कर सकें। एक बग खोजें! STEM लैब यूनिट में, 123 रोबोट के इच्छित व्यवहार के एनिमेशन का उपयोग छात्रों के साथ इस साझा लक्ष्य को स्थापित करने में मदद के लिए किया जा सकता है। वे देख सकते हैं कि रोबोट को किस प्रकार चलना है, फिर उस पथ को अपनी टाइल पर अंकित कर सकते हैं या उस पथ को जोर से बोल सकते हैं। डिबगिंग प्रक्रिया शुरू करने से पहले परियोजना के लक्ष्य की समीक्षा करने के लिए कुछ समय निकालना, यह सुनिश्चित करेगा कि सभी छात्र इस बात पर एकमत हों कि रोबोट को क्या करना है, ताकि वे आसानी से पहचान सकें कि व्यवहार अलग है या
आप किसी प्रोजेक्ट को डीबग कैसे करते हैं?
डिबगिंग एक ऐसी प्रक्रिया है जिसमें किसी प्रोजेक्ट में बग की पहचान, पता लगाना और उसे ठीक करना शामिल है, ताकि 123 रोबोट अपेक्षित रूप से कार्य कर सके। परियोजना के लक्ष्य के बारे में स्पष्ट विचार के साथ, छात्र चरणों प्रक्रिया करें किअप्रत्याशित व्यवहार हो रहा है, परियोजना में कोडर कार्ड (कार्ड) ढूंढें जो उस अप्रत्याशित व्यवहार को उत्पन्न करते, और रोबोट को अपेक्षित रूप से व्यवहार करने केएक अलग कोडर कार्ड (कार्ड)उपयोग करने के लिए कोड करें।
कक्षा में यह कैसा दिखेगा? अपने विद्यार्थियों के साथ, आप सबसे पहले परियोजना के लक्ष्य को दोहराना चाहेंगे, इससे पहले कि विद्यार्थी 123 रोबोट के साथ अपना कोड चलाएं, ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि उन्हें पता है कि इच्छित व्यवहार क्या है
- बग पहचान के , छात्रों को प्रोजेक्ट चलतेरोबोट को देखना चाहिए। जब वे रोबोट को उनकी अपेक्षा से भिन्न तरीके से चलते हुए देखते हैं, तो वे अपने समूह या शिक्षक को सचेत कर सकते हैं कि वहां कोई बग है। इसके बाद छात्रों को यह बताना चाहिए कि क्या गलती हुई - जैसे 'रोबोट को बायीं ओर मुड़ना चाहिए था', लेकिन वह दायीं ओर मुड़ गया; या 'उसे केवल 1 कदम चलना था, लेकिन वह 2 कदम चल गया'। प्रक्रिया के अगले चरण पर आगे बढ़ने से पहले सुनिश्चित करें कि समूह के सभी सदस्य समस्या पर सहमत हों।
- यदि परियोजना में कई बग हैं, तो पहले से शुरू करें, फिर बग हो। प्रत्येक बग के लिए अलग से डिबगिंग प्रक्रिया का पालन करें।
- खोजें - इसके बाद, छात्रों को अपने प्रोजेक्ट को देखना चाहिए, ताकि पता लगाया कौन सा कोडर कार्ड अप्रत्याशित व्यवहार का कारण बन रहा है। छात्र कोडर कार्ड पर दिए गए आइकन को पढ़ सकते हैं या उनका उपयोग कर सकते हैं, ताकि वे 'बाएं' या 'दाएं' जैसे मुख्य शब्दों या '1' या '2' जैसी संख्याओं को देख सकें, जिससे कि वे प्रोजेक्ट में बग को शीघ्रता से पहचान सकें। उन्हें बग ढूंढने के लिए प्रोजेक्ट को दोबारा चलाने की आवश्यकता हो सकती है - छात्रों को याद दिलाएं कि 123 रोबोट पर चलाया जा रहा कोडर कार्ड कोडर पर हरे रंग की लाइट से हाइलाइट किया जाएगा।
- कोडर पर स्टेप बटन, परियोजना में बग ढूंढने के लिए एक उपयोगी उपकरण है, क्योंकि यह छात्रों को परियोजना के निष्पादन को धीमा करने में सक्षम बनाता है, जिससे 123 रोबोट स्टेप बटन के प्रत्येक प्रेस के साथ, एक-एक करके प्रत्येक कोडर कार्ड का निष्पादन करता है। इस तरह से छात्र आसानी से देख सकते हैं कि अप्रत्याशित व्यवहार होने पर कौन सा कोडर कार्ड चलाया जा रहा है, ताकि वे प्रोजेक्ट में बग का पता लगा सकें। लैब 2 में, छात्र डिबगिंग प्रक्रिया के भाग के रूप में स्टेप बटन का उपयोग करेंगे। कोडर के साथ प्रोजेक्ट के माध्यम से आगे बढ़ने के बारे में अधिक जानने के लिए, यह STEM लाइब्रेरी लेख देखें।
- फिक्स - अंत में, छात्रों को बग वाले कोडर कार्ड को बदलकर प्रोजेक्ट को चाहिए जिससे इच्छित व्यवहार हो सके। उदाहरण के लिए, यदि रोबोट को बायीं ओर मुड़ने के बजाय दायीं ओर मुड़ने की आवश्यकता हो, तो परियोजना में 'दायीं ओर मुड़ें' कार्ड को 'बायीं ओर मुड़ें' कोडर कार्ड के स्थान पर रखा जाना चाहिए। एक बार जब समस्या ठीक हो जाए, तो छात्रों को प्रोजेक्ट को दोबारा चलाना चाहिए और रोबोट तथा कोडर को देखना चाहिए कि उन्होंने बग को सही ढंग से ठीक किया है या नहीं। यदि आवश्यक हो, तो डिबगिंग की प्रक्रिया को दोहराएं।
यह याद रखना महत्वपूर्ण है कि छात्र पहली कोशिश में बग को सही ढंग से ठीक नहीं कर सकते हैं, और यह ठीक है। डिबगिंग एक समस्या समाधान प्रक्रिया है, जिसमें वे अपने रोबोट को कोड करते समय शामिल होंगे, इसलिए यह ऐसी चीज बन जानी चाहिए, जिसमें छात्र सहजता से शामिल हो सकें, तथा उनकी स्वतंत्रता बढ़ती रहे
डिबगिंग का समर्थन करने के लिए VEX 123 में निर्मित दृश्य संकेत
VEX 123 में ऐसी विशेषताएं अंतर्निहित हैं जो छात्रों को उनके प्रोजेक्ट बनाते और चलाते समय दृश्य फीडबैक प्रदान करती हैं। टच बटन का उपयोग करते समय, 'स्टार्ट' बटन दबाए जाने वाले बटन के रंग में चमकेगा, यह दर्शाने के लिए कि कमांड दर्ज कर दी गई है। कोडर का उपयोग करते समय, हाइलाइटिंग सुविधा इस बारे में मूल्यवान फीडबैक दे सकती है कि परियोजना किस प्रकार क्रियान्वित की जा रही है। जब कोई प्रोजेक्ट 'स्टार्ट' बटन का उपयोग करके शुरू से अंत तक चलाया जाता है, तो 123 रोबोट द्वारा चलाए जा रहे कोडर कार्ड के बगल में हाइलाइटिंग हरे रंग में चमकेगी, जैसा कि नीचे एनीमेशन में दिखाया गया है। यह अतिरिक्त दृश्य संकेत छात्रों को रोबोट के व्यवहार को प्रोग्रामिंग भाषा में कोडर कार्ड कमांड से ठोस तरीके से जोड़ने में मदद कर सकता है।
'चरण' बटन का उपयोग करते समय, जैसा कि लैब 2 में है, प्रोजेक्ट को एक समय में एक कोडर कार्ड द्वारा चलाया जाता है। हाइलाइटिंग चल रहे कोडर कार्ड के पास हरे रंग में चमकती रहेगी, और फिर परियोजना में निष्पादित होने वाले अगले कोडर कार्ड के पास पीले रंग में चमकेगी, जैसा कि नीचे एनीमेशन में दिखाया गया है।
अगला कोडर कार्ड कौन सा है, यह बताने के लिए पीले रंग का चिन्हांकन न केवल छात्रों के लिए एक मूल्यवान दृश्य संकेत प्रदान करता है, बल्कि भविष्यवाणी और बातचीत का अवसर भी प्रदान करता है। किसी प्रोजेक्ट पर काम करते समय, विद्यार्थी प्रत्येक कोडर कार्ड चलाने से पहले यह अनुमान लगाने में कुछ समय लगा सकते हैं कि 123 रोबोट क्या व्यवहार करेगा। जब वे रोबोट के व्यवहार को देखते हैं, तो वे वास्तविक व्यवहार की तुलना अपने अपेक्षित व्यवहार से कर सकते हैं, और वे एक साथ डिबगिंग में संलग्न हो सकते हैं। यदि विद्यार्थियों के पूर्वानुमान अलग-अलग हों, तो यह सीखने का एक मूल्यवान अवसर हो सकता है, क्योंकि वे इस बारे में बात करते हैं कि उनके अनुसार कुछ व्यवहार क्यों घटित होंगे तथा वे व्यवहार परियोजना में कोडर कार्ड से किस प्रकार जुड़े हैं।
डिबगिंग के आसपास एक सकारात्मक कक्षा संस्कृति को बढ़ावा देना
यदि हम चाहते हैं कि विद्यार्थी परियोजना परीक्षण और डिबगिंग प्रक्रिया में वास्तविक रूप से शामिल हों, तो एक व्यापक कक्षा संस्कृति का होना अत्यंत महत्वपूर्ण है, जो गलतियों को दंडात्मक नहीं, बल्कि उत्पादक रूप में प्रस्तुत करती है। यदि वे त्रुटियों को छिपाने का प्रयास कर रहे हैं, या दूसरों के साथ अपने तर्क पर बात करने से डरते हैं, तो डिबगिंग प्रक्रिया बहुत अधिक कठिन होगी तथा सीखने के लिए कम उपयोगी होगी। कोडिंग परियोजना में बग्स सीखने, समस्या समाधान में संलग्न होने, तथा साझा लक्ष्य की दिशा में दूसरों के साथ मिलकर काम करने का एक अद्भुत अवसर है। शायद ही कोई छात्र पहली बार में ही किसी पूरे प्रोजेक्ट को सही ढंग से कोड कर पाता है, इसलिए कंप्यूटर विज्ञान सीखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए डिबगिंग, कोडिंग की पुनरावृत्तीय प्रकृति का हिस्सा है। 
ऐसा करने के कई तरीके हैं, "बग म्यूजियम" या "बग हॉल ऑफ फेम" जैसी चीजों के साथ गलतियों का जश्न मनाने जहां छात्र और शिक्षक सभी के लिए विचार करने के लिए प्रोजेक्ट की त्रुटियों और उनके सुधारों को पोस्ट करते हैं। शिक्षकों ने छात्रों को कीड़े ढूंढने के लिए पुरस्कृत किया है, तथा जब भी कक्षा में किसी कीड़े की 'घोषणा' की जाती है, तो उन्हें प्लास्टिक के खिलौने दिए जाते हैं, जिससे डिबगिंग न केवल आवश्यक हो जाती है, बल्कि मज़ेदार भी हो जाती है! आप विद्यार्थियों से कह सकते हैं कि वे स्वयं कागज पर कीड़े के कटआउट बनाएं या उनमें रंग भरें, ताकि यह पता चल सके कि उनके प्रोजेक्ट में कोई कीड़ा है। इस तरह से छात्र समूह आपको दृश्य संकेत दे सकते हैं कि वे डिबगिंग कर रहे हैं, बिना मौखिक रूप से अन्य छात्रों को परेशान किए। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि आप बग की घोषणा कैसे करते हैं, महत्वपूर्ण बात यह है कि खोज का जश्न मनाया जाए, तथा उस निरंतर समस्या समाधान को उजागर किया जाए जिसके कारण विद्यार्थी इसे ठीक करने में सक्षम हुए!
बग ढूंढो! में डिबगिंग प्रक्रिया STEM लैब यूनिट का उपयोग किसी भी कोडिंग विधि - टच, कोडर, या VEXcode 123 के साथ किया जा सकता है। VEX 123 प्रिंटेबल्स छात्रों के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है, जिसका उपयोग वे अपने प्रोजेक्ट को डिबग करते समय कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, टच बटन के साथ कोडिंग करते समय, आप पा सकते हैं कि छात्रों के लिए कलर-इन प्रोजेक्ट प्लानिंग और मोशन प्लानिंग प्रिंटेबल्सका उपयोग करना उपयोगी है, ताकि जब वे अपने कोड में बग ढूंढने की कोशिश कर रहे हों, तो उनके पास समीक्षा करने के लिए उनके टच प्रोजेक्ट का एक दृश्य प्रतिनिधित्व हो। इसके अतिरिक्त, प्रिंट करने योग्य टच बटन किसी प्रोजेक्ट की योजना बनाने या उसे ठीक करने के लिए एक उपयोगी उपकरण हो सकता है, क्योंकि वे छात्रों को अपने प्रोजेक्ट को ठीक करने का तरीका जानने के लिए हेरफेर करने हेतु एक ठोस वस्तु प्रदान करते हैं। इस इकाई को अन्य कोडिंग विधियों के लिए अनुकूलित करने के बारे में अधिक जानने के लिए, इकाई अवलोकन में वैकल्पिक कोडिंग विधियां पृष्ठ देखें।
आपको कौन से कोडर कार्ड की आवश्यकता है
इस यूनिट के दौरान उपयोग किये गये मुख्य कोडर कार्डों की सूची नीचे दी गई है। यूनिट को पूरा करने के लिए आवश्यक अन्य कोडर कार्ड तालिका के बाद सूचीबद्ध हैं। अपने छात्रों के लिए कोडर कार्ड को व्यवस्थित करने और वितरित करने के बारे में अधिक विस्तृत जानकारी के लिए प्रत्येक लैब में सारांश के पर्यावरण सेटअप अनुभाग को देखें।
| कार्ड | व्यवहार | उदाहरण |
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कोडर पर 'स्टार्ट' बटन दबाने पर प्रोजेक्ट शुरू हो जाता है | |
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123 रोबोट 1 रोबोट लंबाई, या 123 फ़ील्ड पर 1 वर्ग के लिए आगे ड्राइव करेगा। |  |
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123 रोबोट 2 रोबोट लंबाई या 123 मैदान पर 2 वर्गों तक आगे बढ़ेगा। |  |
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123 रोबोट 90 डिग्री बायीं ओर घूम जाएगा। |  |
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123 रोबोट 90 डिग्री दाईं ओर घूम जाएगा। |  |
प्रयोगशालाओं के दौरान विद्यार्थियों को अतिरिक्त डिबगिंग अवसर प्रदान करने के लिए मोशन, साउंड या लुक्स श्रेणियों से अतिरिक्त कोडर कार्ड का उपयोग किया जा सकता है। कोडर कार्ड और उनके व्यवहार की पूरी सूची के लिए, STEM लाइब्रेरी में VEX कोडर कार्ड संदर्भ गाइड लेख देखें।
इस इकाई में कोडर के साथ शिक्षण की रणनीतियाँ
कोडर छात्रों और शिक्षकों को प्रयोगशाला की गतिविधियों के दौरान कोड को आसानी से और मूर्त रूप से साझा करने का अवसर प्रदान करता है
पूर्व या प्रारंभिक पाठकों का समर्थन - कोडर कार्ड पूर्व-पाठकों, या प्रारंभिक पाठकों का समर्थन करने के लिए डिज़ाइन किए गए हैं, जो कार्ड के शब्दों का प्रतिनिधित्व करने के लिए आइकन का उपयोग करते हैं, ताकि छात्र अनिवार्य रूप से छवियों को पढ़ सकें, यदि वे अभी तक शब्दों को नहीं पढ़ सकते हैं। छात्रों को इन आइकन छवियों का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करें, ताकि उन्हें अपने प्रोजेक्ट बनाने और डिबग करने में मदद मिल सके। जब आप छात्रों के साथ कोडर कार्ड का नामकरण कर रहे हों तो उस पर दी गई छवियों का उल्लेख करके इसे सुदृढ़ करें, जैसे "जब कोडर कार्ड शुरू करें, हरे तीर वालाहमेशा पहले आता है।"
कोडर का उपयोग व्हाइटबोर्ड की तरह करें - एक बार कोडर कार्ड कोडर में लोड हो जाने पर, छात्र अपना कोड दिखाने के लिए अपने कोडर को ऊपर उठा सकते हैं, ठीक उसी तरह जैसे वे गणित के हल वाले व्हाइटबोर्ड को ऊपर उठाते हैं। बग ढूंढो! STEM लैब यूनिट में, इस रणनीति का उपयोग यह जांचने के लिए किया जा सकता है कि छात्रों ने प्रत्येक डिबगिंग गतिविधि के लिए बगयुक्त कोड को सही ढंग से पुनः निर्मित किया है। आप शीघ्रता और आसानी से देख सकते हैं कि क्या सही कोडर कार्ड का उपयोग किया गया है, क्या उन्हें उचित क्रम में डाला गया है, और यह भी सुनिश्चित कर सकते हैं कि वे उल्टे या पीछे की ओर नहीं हैं। आप प्रत्येक स्लॉट पर दिए गए नंबरों का उपयोग करके छात्रों का ध्यान उनके कोड के किसी विशेष भाग की ओर आकर्षित कर सकते हैं, जैसे कि "यह सुनिश्चित करने के लिए कि आपका कोडर कार्ड पूरी तरह से डाला गया है, स्लॉट नंबर 2 की जांच करें"।
कोडर के साथ समस्या निवारण
कोडर और कोडर कार्ड के साथ कोडिंग करने के लिए अनिवार्य रूप से कुछ समस्या निवारण और डिबगिंग की आवश्यकता होती है। यद्यपि यह सीखने की प्रक्रिया का एक महत्वपूर्ण हिस्सा है, फिर भी इस इकाई में आपके सामने आने वाली सबसे आम समस्याओं के कुछ समाधान यहां दिए गए हैं:
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कोडर को हिलाने पर कोडर कार्ड गिर जाते हैं - जब छात्रों को कोडर कार्ड के साथ उनके कोडर को पकड़ने को कहा जाए, तो उन्हें याद दिलाएं कि इसे सीधा पकड़ें, और इसे एक तरफ न झुकाएं। यदि इसे दाईं ओर झुकाया जाए (या कोडर के खुले भाग की ओर) तो कोडर कार्ड बाहर गिर सकते हैं। चूंकि युवा छात्रों के लिए बाएं और दाएं हमेशा विश्वसनीय नहीं होते हैं, इसलिए उन्हें कोडर को किसी भी दिशा में न झुकाने के लिए प्रोत्साहित करें।
कोडर हिलाने पर कोडर कार्ड गिर जाते हैं -
कोडर कार्ड गलत दिशा में लगाया गया है - विद्यार्थियों को यह सुनिश्चित करने के लिए याद दिलाएं कि उनके कोडर कार्ड सही दिशा में डाले गए हैं - शब्द और चित्र उनके सामने हों, और चित्र कोडर के दाईं ओर (या खुले भाग में) हों। यदि कार्ड उल्टे या पीछे की ओर हों, तो छात्रों से उन्हें बाहर निकालने और सही दिशा में पुनः डालने को कहें।
कोडर कार्ड गलत दिशा में है -
कोडर कार्ड स्लॉट चलते समय लाल प्रकाश प्रदर्शित करता है - यदि कोडर कार्ड के पास लाल सूचक प्रकाश दिखाई देता है, तो हो सकता है कि कोडर कार्ड स्लॉट में पूरी तरह से डाला न गया हो। विद्यार्थियों को याद दिलाएं कि वे कोडर कार्ड को पूरी तरह से अंदर धकेलें, या यदि ऐसा हो तो उन्हें बाहर निकालकर पुनः डालें इसका उदाहरण देखने के लिए नीचे दिया गया एनीमेशन देखें।
वीडियो फाइल
कोडर का उपयोग कैसे करें, इसके बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX 123 कोडर नॉलेज बेस का उपयोग करना लेखदेखें।