पृष्ठभूमि

इस कोडिंग इकाई में, छात्र पुनरावृत्तीय डिजाइन प्रक्रिया का पता लगाएंगे। छात्र यह पता लगाएंगे कि VEX GO किट से कचरा एकत्र करने वाला एक विस्तार बनाकर समुद्री प्रदूषण की वास्तविक समस्या का समाधान कैसे किया जाए। इस इकाई का प्रत्येक पाठ विस्तार निर्माण की शक्तियों और कमजोरियों तथा उनके अगले डिजाइन में सुधार के लिए विचारों के विश्लेषण के साथ समाप्त होता है।

ग्रेट पेसिफिक गार्बेज पैच क्या है?

ग्रेट पेसिफिक गार्बेज पैच में प्रतिदिन कचरे का ढेर बढ़ता जा रहा है। यह पैच हवाई और कैलिफोर्निया के बीच प्रशांत महासागर में कहीं तैरता है और अनुमान है कि इसका क्षेत्रफल टेक्सास के क्षेत्रफल से दोगुने के बराबर है। कचरा प्लास्टिक, धातु और अन्य सामग्रियों के एक ठोस ढेर में तैरता रहता है, जबकि ढीला मलबा परिधि से बाहर तैरता रहता है। इस इकाई में छात्रों को अपने कोड बेस रोबोट के लिए एक एक्सटेंशन बनाने की चुनौती दी गई है, जो ग्रेट पैसिफिक गार्बेज पैच से परिधि के मलबे को साफ करने में मदद करेगा।

इंजीनियरिंग डिज़ाइन प्रक्रिया

छात्र अपने कोड बेस रोबोट के लिए अनुलग्नक का डिजाइन और निर्माण करने हेतु इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया (ईडीपी) का उपयोग करेंगे। ई.डी.पी. चरणों की एक श्रृंखला है जिसका उपयोग इंजीनियर समस्याओं का समाधान निकालने के लिए करते हैं। अक्सर, समाधान में ऐसे उत्पाद का डिजाइन करना शामिल होता है जो निश्चित मानदंडों को पूरा करता हो या किसी निश्चित कार्य को पूरा करता हो।

ईडीपी को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: परिभाषित करें → समाधान विकसित करें → अनुकूलन करें।

• इंजीनियरिंग समस्याओं को परिभाषित करने में सफलता के मानदंडों और बाधाओं या सीमाओं के संदर्भ में समस्या को यथासंभव स्पष्ट रूप से बताना शामिल है
• इंजीनियरिंग समस्याओं के लिए समाधान डिजाइन करना विभिन्न संभावित समाधानों को उत्पन्न करने से शुरू होता है, फिर संभावित समाधानों का मूल्यांकन करके यह देखा जाता है कि कौन से समाधान समस्या के मानदंडों और बाधाओं को सबसे अच्छी तरह से पूरा करते हैं।
• डिजाइन समाधान को अनुकूलित करने में एक प्रक्रिया शामिल होती है जिसमें समाधानों का व्यवस्थित रूप से परीक्षण और परिशोधन किया जाता है और अंतिम डिजाइन को कम महत्वपूर्ण विशेषताओं के स्थान पर अधिक महत्वपूर्ण विशेषताओं को शामिल करके बेहतर बनाया जाता है।

ई.डी.पी. चक्रीय या का होता है। यह किसी उत्पाद या प्रक्रिया को बनाने, परीक्षण करने, विश्लेषण करने और परिष्कृत करने की प्रक्रिया है। परीक्षण के परिणामों के आधार पर, नए संस्करण बनाए जाते हैं, और उनमें तब तक संशोधन किया जाता रहता है जब तक कि डिजाइन टीम परिणामों से संतुष्ट न हो जाए।

इस इकाई में, छात्र ई.डी.पी. का उपयोग परेड फ्लोट का सपना देखने, योजना बनाने और निर्माण करने के लिए करेंगे। प्रारंभिक निर्माण के बाद, समूह डिजाइन मानदंडों और बाधाओं को पूरा करने के लिए अपने आधार डिजाइन का परीक्षण और सुधार करेंगे। यह वही इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया है जो नेक्स्ट जनरेशन साइंस स्टैंडर्ड्स (एनजीएसएस) द्वारा कवर की गई है।

अनुक्रमण

अनुक्रम वह विशिष्ट क्रम है जिसमें व्यवहार निष्पादित किए जाते हैं। एक क्रिया या घटना अनुक्रम में अगली क्रमबद्ध क्रिया की ओर ले जाती है। अनुक्रमण महत्वपूर्ण है ताकि छात्र अपने रोबोट को सही ढंग से कोड कर सकें।

किसी रोबोट को सटीक रूप से यह बताने के लिए कि उसे कैसे चलना है, विघटन और अनुक्रमण दोनों की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, समस्या, जैसे कि भूलभुलैया में कैसे आगे बढ़ा जाए, को छोटे-छोटे चरणों और व्यवहारों में विभाजित किया जाएगा। फिर, एक बार जब इन व्यवहारों की पहचान हो जाती है, तो उन्हें सही क्रम में व्यवस्थित करने की आवश्यकता होती है। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि रोबोट केवल उसी प्रकार चलेगा जैसा उसे कोडित किया गया है।

छात्र चुनौती क्षेत्र में घूमने और वस्तुएं एकत्र करने के लिए अपने कोड बेस को कोड करेंगे। उन्हें अपने प्रोजेक्ट में कमांडों को इस प्रकार क्रमबद्ध करना होगा कि उनका कोड बेस चुनौती क्षेत्र में नेविगेट करने के लिए सही क्रम में आगे, पीछे, बाएं और दाएं चले।

1. आगे बढ़ें
2. दांए मुड़िए
3. आगे बढ़ें

सड़न

विघटन में जटिल समस्या को ऐसे व्यवहारों में तोड़ना शामिल है जो अधिक प्रबंधनीय और समझने में आसान हों। समस्या को छोटे-छोटे भागों में विभाजित करने का अर्थ है कि प्रत्येक भाग की अधिक विस्तार से जांच की जा सकती है तथा उसे अधिक आसानी से हल किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई छात्र चाहता है कि उसका रोबोट एक वर्ग में घूमे, तो उसे इसे छोटे-छोटे आदेशों में तोड़ना होगा। छात्रों के लिए विखंडन प्रक्रिया को परिष्कृत करना अभ्यास के लिए महत्वपूर्ण है, क्योंकि हो सकता है कि वे पहले आदेशों को छोटे घटकों में नहीं तोड़ पाएं:

स्यूडोकोड क्या है?

स्यूडोकोड कोडिंग के लिए एक संक्षिप्त संकेतन है जो कोड के मौखिक और लिखित विवरणों को जोड़ता है।

अक्सर, छात्र समाधान खोजने के लिए "अनुमान लगा सकते हैं और जांच" कर सकते हैं। हालाँकि, इससे उन्हें प्रोग्रामिंग अवधारणाओं की वैचारिक समझ विकसित करने में मदद नहीं मिलती। स्यूडोकोड लिखने से छात्रों को प्रोग्रामिंग की सतही समझ से आगे बढ़कर अधिक वैचारिक समझ विकसित करने में मदद मिलती है। स्यूडोकोड के लिए आवश्यक है कि विद्यार्थी प्रोग्रामिंग शुरू करने से पहले अपने प्रोग्रामिंग समाधान के बारे में संकल्पनात्मक रूप से सोचें। शिक्षकों को छात्रों से छद्मकोड पर चर्चा करते हुए निम्नलिखित प्रश्न पूछने चाहिए:

1. वे अपनी परियोजना से क्या हासिल करना चाहते हैं?
2. आप परियोजना के उद्देश्य या लक्ष्य को संक्षिप्त विशिष्ट कथनों में कैसे विभाजित करेंगे?

इस उदाहरण में, यदि विद्यार्थियों से रोबोट को आगे बढ़ने, दीवार का पता लगाने, दाईं ओर मुड़ने और फिर से आगे बढ़ने के लिए छद्म कोड बनाने को कहा जाए, तो यह निम्नलिखित होगा:

1. रोबोट को तब तक आगे की ओर ले जाएं जब तक वह दीवार से 50 मिमी दूर न हो जाए
2. रोबोट को रोकें
3. रोबोट को 90 डिग्री घुमाएँ
4. रोबोट को रोकें
5. 600 मिमी आगे ड्राइव करें

एक बार छद्म कोड तैयार हो जाने के बाद, छात्र रोबोट को निर्देश देने के लिए प्रोग्रामिंग कोड बनाएंगे कि उनके छद्म कोड के प्रत्येक चरण को सफलतापूर्वक कैसे पूरा किया जाए।

रोबोट का व्यवहार क्या है?

"व्यवहार" यह बताने का एक बहुत ही सुविधाजनक तरीका है कि रोबोट क्या कर रहा है, और उसे क्या करना चाहिए। आगे बढ़ना, रुकना, मुड़ना, किसी बाधा की तलाश करना - ये सभी व्यवहार हैं।

जैसे ही छात्र कोडिंग का कार्य शुरू करते हैं, उन्हें व्यवहार के संदर्भ में रोबोट की गतिविधियों के बारे में भी सोचना शुरू कर देना चाहिए। जब छात्र कोडिंग करते हैं, तो उन्हें इन चरणों का पालन करना चाहिए:

• रोबोट द्वारा वांछित कार्य करने के लिए एक योजना तैयार करें।
• योजना के अंतर्गत व्यवहारों की पहचान करें और व्यवहारों को यथासंभव छोटा करने का प्रयास करें।
• उस योजना को एक परियोजना में परिवर्तित करें जिसका रोबोट अनुसरण कर सके।

योजना केवल उन व्यवहारों का अनुक्रम होगी जिनका रोबोट को अनुसरण करना होगा, और परियोजना केवल उन व्यवहारों को VEXcode GO में अनुवादित करेगी।

कार्यों को छोटे-छोटे व्यवहारों में तोड़ना और फिर उन व्यवहारों के आधार पर समाधान तैयार करना एक ऐसा कौशल है जिसे कई अलग-अलग विषयों पर लागू किया जा सकता है।

VEXcode GO क्या है?

VEXcode GO एक कोडिंग वातावरण है जिसका उपयोग VEX GO रोबोट के साथ संचार करने के लिए किया जाता है। छात्र VEXcode GO प्रोजेक्ट बनाने के लिए ड्रैग और ड्रॉप इंटरफ़ेस का उपयोग करते हैं जो उनके रोबोट की गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं। प्रत्येक ब्लॉक के उद्देश्य को दृश्य संकेतों जैसे कि उसके , रंग और लेबलउपयोग करके पहचाना जा सकता है।

इस इकाई में निम्नलिखित VEXcode GO ब्लॉक का उपयोग किया जाएगा:

[ड्राइव फॉर] - ड्राइवट्रेन को एक निश्चित दूरी के लिए आगे या पीछे ले जाता है। ड्राइवट्रेन किस दिशा में चलेगा, इसका चयन करें तथा अंडाकार में मान दर्ज करके यह निर्धारित करें कि वह कितनी दूर तक चलेगा।

के लिए ड्राइव करें

[के लिए घुमाएँ] - ड्राइवट्रेन को एक निश्चित संख्या में डिग्री के लिए बाएँ या दाएँ घुमाता है। ड्राइवट्रेन किस दिशा में घूमेगा, इसका चयन करें, तथा अंडाकार में डिग्री की संख्या दर्ज करके यह निर्धारित करें कि वह कितनी दूर तक घूमेगा।

[टिप्पणी] - प्रोग्रामर्स को अपने प्रोजेक्ट का वर्णन करने में मदद करने के लिए जानकारी लिखने की अनुमति देता है। टिप्पणियाँ परियोजना या उसके आसपास के ब्लॉकों को नहीं बदलतीं।

अपनी कक्षा में VEXcode GO का उपयोग शुरू करने के लिए, शिक्षक के डिवाइस पर VEX क्लासरूम ऐप डाउनलोड करें, फिर GO Brain फर्मवेयर को अपडेट करने, GO Brains का नाम बदलने और उनका पता लगाने, और अपनी कक्षा में GO Brains की बैटरियों की निगरानी करने के तरीके जानने के लिए VEX क्लासरूम ऐप का उपयोग करना लेख में दिए गए चरणों का पालन करें। VEXcode GO के बारे में अधिक जानकारी के लिए, VEX लाइब्रेरी के GO अनुभाग पर जाएँ।