पृष्ठभूमि
इस कोडिंग यूनिट में, छात्र पुनरावृत्ति डिजाइन प्रक्रिया का अन्वेषण करेंगे। छात्र VEX GO किट से एक ऐसा उपकरण बनाकर समुद्र प्रदूषण की वास्तविक समस्या का समाधान करने के तरीके खोजेंगे जो कचरा एकत्र करेगा। इस इकाई के प्रत्येक पाठ का समापन विस्तार निर्माण की खूबियों और कमियों के विश्लेषण और अगले डिजाइन में सुधार के लिए विचारों के साथ होता है।
ग्रेट पैसिफिक गार्बेज पैच क्या है?
ग्रेट पैसिफिक गार्बेज पैच कचरे का एक विशाल ढेर है जो हर दिन बढ़ता जा रहा है। यह भूभाग हवाई और कैलिफोर्निया के बीच प्रशांत महासागर में कहीं तैर रहा है और अनुमान है कि यह टेक्सास के आकार से दोगुने क्षेत्र में फैला हुआ है। कचरा प्लास्टिक, धातु और अन्य सामग्रियों के एक ठोस ढेर के रूप में तैरता रहता है, जबकि ढीला मलबा परिधि से परे तैरता रहता है। इस इकाई में छात्रों को अपने कोड बेस रोबोट के लिए एक एक्सटेंशन बनाने की चुनौती दी जाती है जो ग्रेट पैसिफिक गार्बेज पैच से परिधि के मलबे को साफ करने में मदद करेगा।
इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया
छात्र इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया (ईडीपी) का उपयोग करके अपने कोड बेस रोबोट के लिए एक अटैचमेंट डिजाइन और निर्माण करेंगे। ईडीपी उन चरणों की एक श्रृंखला है जिनका उपयोग इंजीनियर समस्याओं के समाधान खोजने के लिए करते हैं। अक्सर, समाधान में एक ऐसा उत्पाद डिजाइन करना शामिल होता है जो कुछ मानदंडों को पूरा करता हो या एक निश्चित कार्य को पूरा करता हो।
ईडीपी को निम्नलिखित चरणों में विभाजित किया जा सकता है: परिभाषित करें → समाधान विकसित करें → अनुकूलित करें।
- इंजीनियरिंग समस्याओं को परिभाषित करने में सफलता के मानदंडों और बाधाओं या सीमाओं के संदर्भ में हल की जाने वाली समस्या को यथासंभव स्पष्ट रूप बताना शामिल है
- इंजीनियरिंग समस्याओं के समाधान डिजाइन करने की प्रक्रिया कई संभावित समाधान उत्पन्न करने से शुरू होती है, फिर संभावित समाधानों का मूल्यांकन करके यह देखा जाता है कि कौन से समस्या के मानदंडों और बाधाओं को सबसे अच्छी तरह से पूरा करते हैं
- डिजाइन समाधान को अनुकूलित करने में एक ऐसी प्रक्रिया शामिल है जिसमें समाधानों का व्यवस्थित रूप से परीक्षण और परिष्करण किया जाता है और अंतिम डिजाइन को कम महत्वपूर्ण विशेषताओं के बदले अधिक महत्वपूर्ण विशेषताओं शामिल करके बेहतर बनाया जाता है।
ईडीपी चक्रीय या प्रकृति का 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 तैयार किए जाते हैं, और तब तक उनमें संशोधन किया जाता है जब तक कि डिजाइन टीम परिणामों से संतुष्ट नहीं हो जाती।
इस यूनिट में, छात्र ईडीपी का उपयोग करके एक परेड फ्लोट की कल्पना करेंगे, उसकी योजना बनाएंगे और उसका निर्माण करेंगे। प्रारंभिक निर्माण के बाद, समूह डिजाइन मानदंडों और बाधाओं को पूरा करने के लिए अपने मूल डिजाइन का परीक्षण और सुधार करेंगे। यह वही इंजीनियरिंग डिजाइन प्रक्रिया है जो नेक्स्ट जेनरेशन साइंस स्टैंडर्ड्स (एनजीएसएस) में शामिल है।
अनुक्रमण
अनुक्रम वह विशिष्ट क्रम है जिसमें व्यवहार किए जाते हैं। एक क्रिया या घटना अनुक्रम में अगली क्रमबद्ध क्रिया की ओर ले जाती है। क्रमबद्धता महत्वपूर्ण है ताकि छात्र अपने रोबोट को सही ढंग से कोड कर सकें।
किसी रोबोट को ठीक-ठीक यह बताने के लिए कि उसे कैसे चलना है, विघटन और अनुक्रमण दोनों की आवश्यकता होती है। सबसे पहले, समस्या को, जैसे कि भूलभुलैया में कैसे आगे बढ़ना है, छोटे-छोटे चरणों और व्यवहारों में विभाजित किया जाएगा। फिर, एक बार इन व्यवहारों की पहचान हो जाने के बाद, उन्हें सही क्रम में व्यवस्थित करने की आवश्यकता होती है। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि रोबोट केवल उसी तरह से गति करेगा जैसा कि उसे कोड किया गया है।
छात्र चुनौती क्षेत्र में घूमने और वस्तुओं को इकट्ठा करने के लिए अपने कोड बेस को कोड करेंगे। उन्हें अपने प्रोजेक्ट में कमांड को इस तरह से क्रमबद्ध करना होगा ताकि उनका कोड बेस चुनौती वाले क्षेत्र में नेविगेट करने के लिए सही क्रम में आगे, पीछे, बाएं और दाएं जा सके।
- आगे बढ़ें
- दांए मुड़िए
- आगे बढ़ें
सड़न
विघटन एक जटिल समस्या को ऐसे व्यवहारों में तोड़ना शामिल है जो अधिक प्रबंधनीय और समझने में आसान हों। समस्या को छोटे-छोटे हिस्सों में बांटने का मतलब है कि प्रत्येक हिस्से की अधिक विस्तार से जांच की जा सकती है और 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 प्रक्रिया को परिष्कृत करने का अभ्यास करना महत्वपूर्ण है, क्योंकि वे शुरू में आदेशों को छोटे घटकों में विभाजित नहीं कर सकते हैं:
| वर्ग विभाजन में आगे बढ़ें 1 | वर्ग विभाजन 2 में आगे बढ़ें | वर्ग में चालें, विभाजन 3 |
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स्यूडोकोड क्या है?
स्यूडोकोड कोडिंग के लिए एक संक्षिप्त संकेतन है जो कोड के मौखिक और लिखित विवरणों को जोड़ता है।
अक्सर, छात्र अनुमान लगाकर और जाँच करके समाधान ढूंढ लेते हैं। हालांकि, इससे उनमें प्रोग्रामिंग अवधारणाओं की वैचारिक समझ विकसित नहीं होती है। स्यूडोकोड लिखना छात्रों को प्रोग्रामिंग की सतही समझ से आगे बढ़कर अधिक वैचारिक समझ की ओर बढ़ने में मदद करता है। स्यूडोकोड के लिए आवश्यक है कि छात्र प्रोग्रामिंग शुरू करने से पहले अपने प्रोग्रामिंग समाधान के बारे में वैचारिक रूप से सोचें। शिक्षकों को छात्रों से निम्नलिखित प्रश्न पूछकर स्यूडोकोड पर चर्चा करनी चाहिए:
- वे अपने प्रोजेक्ट से क्या हासिल करना चाहते हैं?
- आप परियोजना के उद्देश्य या लक्ष्य को संक्षिप्त और विशिष्ट कथनों में कैसे विभाजित करेंगे?
इस उदाहरण में, यदि छात्रों से रोबोट के आगे बढ़ने, दीवार का पता लगाने, दाएं मुड़ने और फिर से आगे बढ़ने के लिए एक स्यूडोकोड बनाने को कहा जाए, तो वह निम्नलिखित होगा:
- रोबोट को तब तक आगे बढ़ाएं जब तक वह दीवार से 50 मिमी दूर न हो जाए।
- रोबोट को रोकें
- रोबोट को 90 डिग्री घुमाएँ
- रोबोट को रोकें
- 600 मिमी आगे बढ़ाएँ
एक बार स्यूडोकोड बन जाने के बाद, छात्र प्रोग्रामिंग कोड बनाएंगे जो रोबोट को यह निर्देश देगा कि वह उनके स्यूडोकोड के प्रत्येक चरण को सफलतापूर्वक कैसे पूरा करे।
रोबोट के व्यवहार क्या होते हैं?
रोबोट क्या कर रहा है और उसे क्या करना चाहिए, इस बारे में बात करने का एक बहुत ही सुविधाजनक तरीका "व्यवहार" है। आगे बढ़ना, रुकना, मुड़ना, किसी बाधा की तलाश करना—ये सभी व्यवहार हैं।
जैसे ही छात्र कोडिंग का कार्य शुरू करते हैं, उन्हें रोबोट की क्रियाओं के बारे में व्यवहार के संदर्भ में सोचना भी शुरू कर देना चाहिए। जब छात्र कोडिंग करते हैं, तो उन्हें इन चरणों का पालन करना चाहिए:
- रोबोट द्वारा वांछित क्रिया को निष्पादित करने के लिए एक योजना तैयार करें।
- योजना के अंतर्गत आने वाले व्यवहारों की पहचान करें और उन व्यवहारों को यथासंभव कम करने का प्रयास करें।
- उस योजना को एक ऐसे प्रोजेक्ट में बदलें जिसका अनुसरण रोबोट कर सके।
योजना में बस उन व्यवहारों का क्रम होगा जिनका रोबोट को पालन करना होगा, और परियोजना में बस उन्हीं व्यवहारों को VEXcode GO में अनुवादित किया जाएगा।
कार्यों को छोटे-छोटे व्यवहारों में तोड़ना और फिर उन व्यवहारों के साथ 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 रोबोटों के साथ संवाद करने के लिए किया जाता है। छात्र ड्रैग एंड ड्रॉप इंटरफेस का उपयोग करके VEXcode GO प्रोजेक्ट बनाते हैं जो उनके रोबोट की गतिविधियों को नियंत्रित करते हैं। प्रत्येक ब्लॉक के उद्देश्य को उसके रंग और लेबल जैसे दृश्य संकेतों का उपयोग करके पहचाना जा सकता है।
इस यूनिट में निम्नलिखित VEXcode GO ब्लॉक का उपयोग किया जाएगा:
[ड्राइव फॉर] - ड्राइवट्रेन को दी गई दूरी के लिए आगे या पीछे की ओर ले जाता है। ड्राइवट्रेन किस दिशा में घूमेगा, यह चुनें और अंडाकार बॉक्स में मान दर्ज करके यह निर्धारित करें कि यह कितनी दूर तक घूमेगा।
[टर्न फ़ॉर] - ड्राइवट्रेन को दी गई डिग्री की संख्या के लिए बाएँ या दाएँ घुमाता है। ड्राइवट्रेन के घूमने की दिशा चुनें और अंडाकार आकृति में डिग्री की संख्या दर्ज करके यह निर्धारित करें कि यह कितनी दूर तक घूमेगा।
[टिप्पणी] - प्रोग्रामरों को अपनी परियोजना का वर्णन करने में मदद करने के लिए जानकारी लिखने की अनुमति देता है। टिप्पणियों से प्रोजेक्ट या उसके आसपास के ब्लॉक में कोई बदलाव नहीं होता है।
अपनी कक्षा में VEXcode GO का उपयोग शुरू करने के लिए, किसी शिक्षक के डिवाइस पर VEX क्लासरूम ऐप डाउनलोड करें, फिर GO ब्रेन फर्मवेयर को अपडेट करने, GO ब्रेन का नाम बदलने और उसका पता लगाने, और अपनी कक्षा में GO ब्रेन की बैटरी 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 VEXcode GO सेक्शन पर जाएँ।