पृष्ठभूमि

मार्स रोवर: लैंडिंग चैलेंज यूनिट आपके छात्रों को एक समस्या को हल करने के लिए VEXcode 123 प्रोजेक्ट बनाने की चुनौती देगा। यह इकाई विद्यार्थियों को एक चुनौती के रूप में 123 रोबोट के सामने वाले भाग पर स्थित नेत्र संवेदक के प्रयोग से परिचित कराती है, जो कि उस प्रक्रिया से प्रेरित है जिसका प्रयोग वैज्ञानिक अंतरिक्ष यान, जैसे कि मार्स 2020 पर्सिवियरेंस रोवर, को उतारने के प्रयास में करते हैं। छात्र 123 रोबोट को किसी बाधा का पता लगाने के लिए कोड देंगे, फिर लैंडिंग स्थल पर किसी बाधा के पाए जाने का संकेत देने के लिए एक रंग चमकाएंगे।

नासा का मंगल 2020 मिशन

नासा का मंगल 2020 मिशन मंगल ग्रह के अन्वेषण के लिए उच्च प्राथमिकता वाले विज्ञान लक्ष्यों को संबोधित करता है: जीवन, जलवायु, भूविज्ञान और मानव। लेकिन इससे पहले कि पर्सिवियरेंस रोवर सतह पर चट्टान और मिट्टी के नमूने एकत्र करने का अपना मिशन शुरू कर सके, रोवर को लाल ग्रह पर सुरक्षित रूप से उतरना होगा।

नासा के अनुसार, मंगल ग्रह पर भेजे गए (किसी भी अंतरिक्ष एजेंसी द्वारा) मिशनों में से केवल 40% ही सफल रहे हैं। प्रवेश, अवतरण और लैंडिंग की पूरी प्रक्रिया में केवल कुछ मिनट लगेंगे, लेकिन पर्सिवियरेंस रोवर को ले जाने वाले अंतरिक्ष यान को लगभग 20,000 किमी प्रति घंटे (~ 12,500 मील प्रति घंटे) से शून्य तक धीमा करना होगा और लैंडिंग के लिए एक खुला, समतल क्षेत्र ढूंढना होगा। मंगल ग्रह की सतह बाधाओं से भरी है - विशाल प्रभाव वाले गड्ढे, चट्टानें, दरारें और दांतेदार पत्थर। अप्रत्याशित हवाएं भी आगे जटिलताएं पैदा कर सकती हैं।

सुरक्षित लैंडिंग सुनिश्चित करने के लिए, पर्सिवियरेंस रोवर उतरते समय तस्वीरें लेगा और उन तस्वीरों की तुलना मानचित्रों से करेगा। यह शीघ्रता से निर्णय ले सकता है कि क्या उस क्षेत्र को वैज्ञानिकों द्वारा खतरनाक माना गया है, तथा खुले क्षेत्र में उतरने के लिए समायोजन कर सकता है। नीचे दिए गए वीडियो को देखें कि रोवर किस प्रकार उतरेगा।

इस इकाई में, छात्र 123 रोबोट को कोडिंग करेंगे ताकि वे अपने 123 फील्ड्स पर लैंडिंग स्थलों पर बाधाओं का पता लगा सकें और रोवर के लिए सुरक्षित लैंडिंग सुनिश्चित करने में मदद कर सकें।

सेंसर क्या है?

सेंसर, संक्षेप में, एक उपकरण है जो रोबोट को उसके आसपास की दुनिया को समझने में मदद करता है। यह अपने पर्यावरण के बारे में डेटा एकत्र करके और रिपोर्ट करके ऐसा करता है, जिसका उपयोग किसी परियोजना में रोबोट को निर्णय लेने या कुछ व्यवहार करने के लिए किया जा सकता है। इस अनुक्रम को सेंस → थिंक → एक्ट निर्णय लूप के रूप में सोचा जा सकता है।

इस यूनिट में, 123 रोबोट 123 फील्ड पर वस्तुओं का पता लगाएगा ताकि सुरक्षित रोवर लैंडिंग के लिए क्षेत्र को साफ करने में मदद मिल सके। छात्रों द्वारा बनाया गया प्रोजेक्ट इस लूप को पूरा करता है, क्योंकि नेत्र संवेदक किसी वस्तु की उपस्थिति को सेंस करेगा, फिर VEXcode 123 कमांड सोचें और इस आधार पर निर्णय लेगा कि नेत्र संवेदक किसी वस्तु का पता लगाता है या नहीं, और फिर 123 रोबोट रोबोट पर बटन चमकाकर एक्ट करेगा।

नेत्र संवेदक क्या है?

123 रोबोट पर नेत्र संवेदक सामने की ओर, सफेद तीर के नीचे स्थित है। नेत्र संवेदक का उपयोग किसी वस्तु की उपस्थिति या अनुपस्थिति, साथ ही उसके रंग या चमक के स्तर का पता लगाने के लिए किया जा सकता है 

नेत्र संवेदक वस्तुओं का पता लगाने के लिए अवरक्त प्रकाश का उपयोग करता है। हल्के रंग की वस्तुएं अवरक्त प्रकाश को परावर्तित करती हैं और नेत्र संवेदक द्वारा अधिक आसानी से पहचानी जा सकती हैं। गहरे रंग की वस्तुएं अवरक्त प्रकाश को अवशोषित कर लेती हैं और नेत्र संवेदक उन्हें भी नहीं पहचान पाता है। यूनिट के दौरान, बाधाओं के लिए सफेद या हल्के रंग के कागज का उपयोग करें ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि नेत्र संवेदक इन वस्तुओं का पता लगाने में सक्षम होगा।

इस इकाई में, नेत्र संवेदक का उपयोग यह पता लगाने के लिए किया जाएगा कि 123 रोबोट के मार्ग में कोई वस्तु मौजूद है या नहीं। 123 रोबोट पर नेत्र संवेदक की स्थिति का अर्थ है कि यह केवल अपने सामने स्थित वस्तुओं का ही पता लगा सकता है। जब आप अपने विद्यार्थियों के सामने 123 रोबोट और बाधाएं रख रहे हों तो इस बात का ध्यान रखें ताकि सामग्री विद्यार्थियों को सफलता के लिए तैयार कर सके 

VEXcode 123, के साथ नेत्र सेंसर को कोड करने के तरीके के बारे में अधिक जानकारी के लिए VEXcode 123 VEX लाइब्रेरी का उपयोग करके VEX 123 नेत्र सेंसर को कोड करना लेखदेखें।

VEXcode 123 क्या है?

VEXcode 123 एक ब्लॉक-आधारित प्रोग्रामिंग भाषा है जिसका उपयोग 123 रोबोट के साथ किया जाता है। प्रोग्रामिंग भाषा नियमों का एक समूह है जिसमें प्रतीक क्रियाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं। प्रोग्रामिंग भाषाएं चरण-दर-चरण निर्देशों का पालन करती हैं जिन्हें कंप्यूटर किसी परियोजना को चलाने के लिए निष्पादित करता है।

VEXcode 123 के साथ काम करने तरीके के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX लाइब्रेरीका VEXcode 123 अनुभाग देखें।

आपको कौन से VEXcode 123 ब्लॉक की आवश्यकता है?

VEXcode 123 में ब्लॉक 123 रोबोट कमांड का प्रतिनिधित्व करते हैं जिनका उपयोग VEXcode 123 में प्रोजेक्ट बनाने के लिए किया जाता है। इस इकाई के दौरान उपयोग किये गये मुख्य ब्लॉकों की सूची नीचे दी गई है।

VEXcode 123 ब्लॉक	व्यवहार
	जब परियोजना शुरू होती है तो {When started} ब्लॉक, ब्लॉकों के संलग्न स्टैक को चलाना शुरू कर देता है।
	[ड्राइव टिल] ब्लॉक 123 रोबोट को तब तक चलाता है जब तक कि तीन शर्तों में से एक पूरी नहीं हो जाती। 123 रोबोट के सामने लगे नेत्र संवेदक द्वारा किसी वस्तु का पता लगाया जाता है। 123 रोबोट किसी वस्तु या दीवार से टकरा जाता है। लाइन डिटेक्टर सेंसर 123 रोबोट के नीचे एक लाइन का पता लगाता है।
	[टर्न फॉर] ब्लॉक 123 रोबोट को एक निर्दिष्ट संख्या में डिग्री के लिए बाईं या दाईं ओर घुमाता है।
	[Forever] ब्लॉक 'C' के अंदर मौजूद किसी भी ब्लॉक को हमेशा के लिए दोहराता है।
	[प्रतीक्षा] ब्लॉक किसी प्रोजेक्ट में अगले ब्लॉक पर जाने से पहले एक विशिष्ट समय तक प्रतीक्षा करता है।
	[ग्लो] ब्लॉक 123 रोबोट के केंद्र में संकेतक प्रकाश की चमक का रंग सेट करता है।

[ड्राइव तक] ब्लॉक कैसे काम करता है?

[ड्राइव टिल] ब्लॉक बार-बार किसी स्थिति की जांच करते हैं और परियोजना प्रवाह को नियंत्रित करते हैं। जब तक [Drive until] ब्लॉक की शर्त पूरी नहीं हो जाती, तब तक कोई प्रोजेक्ट स्टैक में अगले ब्लॉक पर नहीं जाएगा। नीचे दिखाए गए प्रोजेक्ट में, 123 रोबोट आगे बढ़ेगा और लगातार जांच करेगा कि क्या नेत्र संवेदक ने किसी वस्तु का पता लगाया है। एक बार जब कोई वस्तु नेत्र संवेदक द्वारा पहचान ली जाती है, तो 123 रोबोट ड्राइविंग बंद कर देगा और अगले ब्लॉक, [ग्लो] ब्लॉक पर चला जाएगा।

123 रोबोट को चलने से रोकने वाली स्थिति निर्धारित की जा सकती है। यह इकाई "ऑब्जेक्ट" पैरामीटर का उपयोग करती है, ताकि जब 123 रोबोट के सामने वाला आई सेंसर किसी ऑब्जेक्ट का पता लगाए तो रोबोट चलना बंद कर दे।

तक

इस इकाई में -एंडेड चैलेंज की तैयारी

इस इकाई में, विद्यार्थियों से कहा जाएगा कि वे किसी चुनौती को हल करने के लिए एक परियोजना बनाने हेतु, जो उन्होंने पहले सीखा है उसका उपयोग करें। चूँकि विद्यार्थियों को समस्या-समाधान के लिए नियमित रूप से चुनौती देना और जो कौशल वे सीख रहे हैं उन्हें नए तरीके से लागू करना महत्वपूर्ण है, इसलिए हम आपको प्रोत्साहित करते हैं कि आप अपने विद्यार्थियों को चुनौती दें और इन रणनीतियों उपयोग करें: लचीलापन विकसित करने के लिए और चुनौती के माध्यम से उनका मार्गदर्शन करने में। यहाँ विद्यार्थियों को उनकी परियोजनाओं के साथ प्रयोग करने में मदद करने के लिए कुछ सुझाव दिए गए हैं: 

समाधान दिए बिना प्रतिक्रिया दें - किसी चुनौती पर काम करते समय गलतियाँ करना अपेक्षित है और इसे प्रोत्साहित किया जाता है  "सीखने में गलतियाँ अवसर पैदा कर सकती हैं, [और] संबंधों को समझने में मदद कर सकती हैं।"¹ अपने छात्रों के साथ एक परिचित समस्या-समाधान प्रक्रिया बनाने से उन्हें यह जानने में मदद मिल सकती है कि किसी समस्या की पहचान कैसे करें और जब वे कोई गलती करते हैं तो आगे कैसे बढ़ें, जिससे व्यवधान और हताशा को कम किया जा सके। अपने विद्यार्थियों के साथ निम्नलिखित समस्या-समाधान चक्र का उपयोग करने का प्रयास करें, जिससे उन्हें अपनी परियोजनाओं का निवारण करने तथा स्वयं समाधान निकालने में सहायता मिले। 

• समस्या का वर्णन करें
  • छात्र से पूछें कि क्या गलती हुई । छात्रों को गलती को साझा लक्ष्य या चुनौती से जोड़ने में सक्षम होना चाहिए।
    • उनके प्रोजेक्ट में रोबोट कैसे चल रहा है? को  चाहिए? 
• पहचानें कि समस्या कब और कहाँ शुरू हुई
  • छात्र से पूछें कि उन्होंने पहली बार समस्या कब देखी।
    • परियोजना का कौन सा भाग क्रियान्वित किया जा रहा था?
  • यदि छात्रों को यह निर्धारित करने में कठिनाई हो रही है कि परियोजना में त्रुटि कहां है, तो उन्हें VEXcode 123 में प्रोजेक्ट स्टेपिंग सुविधा का उपयोग करने के लिए प्रोत्साहित करें। प्रोजेक्ट स्टेपिंग सुविधा के साथ प्रदान किए गए संकेतों उपयोग छात्रों को एक समय में एक ब्लॉक को निष्पादित होते देखने की क्षमता प्रदान करके उनके प्रोजेक्ट के समस्या निवारण में मदद करने के लिए किया जा सकता है    यह बेहतर दृश्य मिलेगा कि कौन से ब्लॉक त्रुटि का कारण बन रहे हैं, इसलिए डिबगिंग एक अधिक लक्षित और कुशल प्रक्रिया बन सकती है। प्रोजेक्ट स्टेपिंग सुविधा का उपयोग करने के तरीके के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEXcode 123 VEX लाइब्रेरी में प्रोजेक्ट के माध्यम से स्टेपिंग लेख देखें। 
• & परीक्षण संपादन करें
  • जैसे ही छात्रों को कोई त्रुटि मिलती है, उन्हें अपने प्रोजेक्ट में संपादन चाहिए। छात्र प्रत्येक संपादन के साथ परियोजना का परीक्षण कर सकते हैं। यदि परियोजना सफल होती है, तो वे समस्या-समाधान चक्र में अगले चरण पर आगे बढ़ सकते हैं। यदि परियोजना सफल नहीं होती है, तो वे प्रक्रिया की शुरुआत में वापस जा सकते हैं और पुनः प्रयास कर सकते हैं।
• प्रतिबिंबित होना
  • विद्यार्थियों से कहें कि वे इस प्रक्रिया के दौरान की गई गलती और उससे उबरने के बारे में सोचें।
    • गलती क्या थी? इस गलती से आपने क्या सीखा? अगली बार 123 रोबोट को कोड करते समय यह आपकी किस प्रकार मदद कर सकता है?
  • विद्यार्थियों को अपनी गलतियों को पहचानने तथा इस प्रक्रिया से उन्होंने जो सीखा है उसे बताने के लिए प्रोत्साहित करें, ताकि विकास की मानसिकता को बढ़ावा मिल सके। विकास की मानसिकता पर ज़ोर देने से छात्रों को यह सीखने में मदद मिल सकती है कि कब और कैसे दृढ़ रहना है और कब मदद मांगनी है।² यदि छात्र अपनी प्रक्रिया को नई शिक्षा के अग्रदूत के रूप में देख सकते हैं, तो वे अपने स्वयं के सीखने के साथ-साथ अपने सहपाठियों के सीखने को आगे बढ़ाने के लिए यहां दिए गए चरणों का उपयोग कर सकते हैं। जब विद्यार्थी इन मुद्दों से रूबरू हों और अपनी गलतियों पर विचार करें, तो उन्हें अपनी गलतियों और प्रक्रिया को साथी विद्यार्थियों के साथ साझा करने के लिए प्रोत्साहित करें। इस तरह, छात्र “एक दूसरे के लिए सीखने के संसाधन” बन सकते हैं।³