Latar belakang

Dalam unit pemrograman ini, siswa akan mengeksplorasi proses desain iteratif. Siswa akan mengeksplorasi cara memecahkan masalah nyata pencemaran laut dengan membuat alat tambahan dari VEX GO Kit yang akan mengumpulkan sampah. Setiap pelajaran dalam unit ini diakhiri dengan menganalisis kekuatan dan kelemahan dari pembangunan perluasan dan ide-ide untuk perbaikan pada desain berikutnya.

Apa itu Great Pacific Garbage Patch?

Great Pacific Garbage Patch adalah tumpukan sampah yang terus bertambah setiap harinya. Gumpalan tersebut mengapung di suatu tempat di Samudra Pasifik antara Hawaii dan California dan diperkirakan mencakup area seluas dua kali ukuran Texas. Sampah-sampah itu mengapung dalam satu massa padat yang terdiri dari plastik, logam, dan material lainnya, dengan puing-puing lepas yang mengapung di luar batasnya. Pada unit ini, siswa ditantang untuk membuat ekstensi untuk robot Code Base mereka yang akan membantu membersihkan puing-puing di sekitar Great Pacific Garbage Patch.

Proses Desain Teknik

Para siswa akan menggunakan Proses Desain Teknik (EDP) untuk merancang dan membangun sebuah alat tambahan untuk robot Code Base mereka. EDP ​​(Engineering Development Process) adalah serangkaian langkah yang digunakan para insinyur untuk menemukan solusi terhadap suatu masalah. Seringkali, solusinya melibatkan perancangan produk yang memenuhi kriteria tertentu atau menyelesaikan tugas tertentu.

Proses EDP dapat dipecah menjadi langkah-langkah berikut: DEFINISIKAN → KEMBANGKAN SOLUSI → OPTIMASI.

• Mendefinisikan masalah rekayasa melibatkan menyatakan masalah yang akan dipecahkan sejelas mungkin dalam hal kriteria keberhasilan, dan kendala atau batasan.
• Merancang solusi untuk masalah teknik dimulai dengan menghasilkan sejumlah solusi yang berbeda, kemudian mengevaluasi solusi potensial untuk melihat mana yang paling sesuai dengan kriteria dan batasan masalah.
• Mengoptimalkan solusi desain melibatkan suatu proses di mana solusi diuji dan disempurnakan secara sistematis, dan desain akhir ditingkatkan dengan mengorbankan fitur yang kurang penting demi fitur yang lebih penting.

EDP ​​bersifat siklik atau iteratif . Ini adalah proses pembuatan, pengujian dan analisis, serta penyempurnaan suatu produk atau proses. Berdasarkan hasil pengujian, iterasi baru dibuat, dan terus dimodifikasi hingga tim desain merasa puas dengan hasilnya.

Dalam Unit ini, siswa akan menggunakan EDP untuk merancang, merencanakan, dan membangun sebuah kendaraan hias pawai. Setelah pembangunan awal, kelompok-kelompok akan menguji dan memperbaiki desain dasar mereka untuk memenuhi kriteria dan batasan desain. Ini adalah Proses Desain Teknik yang sama yang tercakup dalam Standar Sains Generasi Berikutnya (NGSS).

Pengurutan

Urutan urutan spesifik di mana perilaku dilakukan. Suatu tindakan atau peristiwa mengarah pada tindakan berurutan berikutnya dalam suatu rangkaian. Pengurutan sangat penting agar siswa dapat memprogram robot mereka dengan benar.

Untuk memberi tahu robot secara tepat dan akurat bagaimana harus bergerak, diperlukan dekomposisi dan pengurutan. Pertama, masalah, seperti cara menavigasi labirin, akan dipecah menjadi bagian dan perilaku yang lebih kecil. Kemudian, setelah perilaku-perilaku ini diidentifikasi, perilaku tersebut perlu diorganisir ke dalam urutan yang benar. Ini penting, karena robot hanya akan bergerak persis seperti yang telah diprogramkan.

Para siswa akan memprogram basis kode mereka untuk bergerak di sekitar area tantangan dan mengumpulkan objek. Mereka perlu menyusun urutan perintah dalam proyek mereka sehingga basis kode mereka bergerak maju, mundur, kiri, dan kanan dalam urutan yang benar untuk menavigasi area tantangan.

1. Bergerak maju
2. Belok kanan
3. Bergerak maju

Penguraian

Dekomposisi melibatkan pemecahan masalah kompleks menjadi perilaku yang lebih mudah dan dipahami. Memecah masalah menjadi bagian-bagian yang lebih kecil berarti setiap bagian dapat diperiksa secara lebih detail dan diselesaikan dengan lebih mudah. Sebagai contoh, jika seorang siswa ingin robotnya bergerak dalam bentuk persegi, mereka perlu memecah perintah tersebut menjadi perintah yang lebih kecil. Memperbaiki proses penguraian perintah sangat penting untuk dipraktikkan oleh siswa, karena mereka mungkin tidak dapat menguraikan perintah tersebut menjadi komponen yang lebih kecil pada awalnya:

Apa itu Pseudocode?

Pseudocode adalah notasi singkat untuk pengkodean yang menggabungkan deskripsi verbal dan tertulis dari kode tersebut.

Seringkali, siswa dapat "menebak dan memeriksa" untuk menemukan solusi. Namun, hal ini tidak menghasilkan pemahaman konseptual tentang konsep pemrograman bagi mereka. Penulisan pseudocode membantu siswa untuk melampaui pemahaman pemrograman tingkat permukaan, menuju pemahaman yang lebih konseptual. Pseudocode mengharuskan siswa untuk berpikir secara konseptual tentang solusi pemrograman mereka sebelum mereka mulai memprogram. Guru sebaiknya mendiskusikan pseudocode dengan siswa dengan mengajukan pertanyaan kepada siswa:

1. Apa yang ingin mereka capai melalui proyek mereka?
2. Bagaimana Anda akan menjabarkan maksud atau tujuan proyek ke dalam pernyataan-pernyataan singkat dan spesifik?

Dalam contoh ini, jika siswa diminta untuk membuat pseudocode agar robot bergerak maju, mendeteksi dinding, berbelok ke kanan, dan kemudian bergerak maju lagi, maka pseudocode-nya adalah sebagai berikut:

1. Gerakkan robot ke depan hingga jaraknya 50 mm dari dinding.
2. Hentikan robotnya
3. Putar robot 90 derajat
4. Hentikan robotnya
5. Maju sejauh 600 mm

Setelah pseudocode dibuat, siswa kemudian akan membuat kode pemrograman untuk menginstruksikan robot tentang cara menyelesaikan setiap langkah pseudocode mereka dengan sukses.

Apa itu Perilaku Robot?

“Perilaku” adalah cara yang sangat mudah untuk membicarakan apa yang sedang dilakukan robot, dan apa yang harus dilakukannya. Bergerak maju, berhenti, berbelok, mencari rintangan — semua ini adalah perilaku.

Saat siswa memulai tugas pengkodean, mereka juga harus mulai memikirkan tindakan robot dalam hal perilaku. Saat siswa melakukan pemrograman, mereka harus mengikuti langkah-langkah berikut:

• Susunlah rencana agar robot dapat melakukan tindakan yang diinginkan.
• Identifikasi perilaku-perilaku dalam rencana tersebut dan cobalah untuk meminimalkan perilaku-perilaku tersebut.
• Terjemahkan rencana itu menjadi sebuah proyek yang dapat diikuti oleh robot.

Rencana tersebut hanyalah urutan perilaku yang perlu diikuti oleh robot, dan proyek tersebut hanyalah penerjemahan perilaku-perilaku tersebut ke dalam VEXcode GO.

Memecah tugas menjadi perilaku yang lebih kecil dan kemudian membangun solusi dengan perilaku-perilaku tersebut adalah keterampilan yang dapat diterapkan pada berbagai bidang.

Apa itu VEXcode GO?

VEXcode GO adalah lingkungan pemrograman yang digunakan untuk berkomunikasi dengan robot VEX GO. Para siswa menggunakan antarmuka seret dan lepas untuk membuat proyek VEXcode GO yang mengontrol aksi robot mereka. Tujuan setiap blok dapat diidentifikasi menggunakan petunjuk visual seperti ,, dan labelnya.

Blok VEXcode GO berikut akan digunakan dalam Unit ini:

[Bergerak untuk] - menggerakkan sistem penggerak ke depan atau ke belakang untuk jarak tertentu. Pilih arah pergerakan Drivetrain, dan atur jarak pergerakannya dengan memasukkan nilai di dalam oval.

[Putar untuk] - memutar Drivetrain ke kiri atau ke kanan sejumlah derajat tertentu. Pilih arah putaran Drivetrain, dan atur seberapa jauh ia akan bergerak dengan memasukkan angka derajat di dalam oval.

[Komentar] - memungkinkan programmer untuk menulis informasi untuk membantu menjelaskan proyek mereka. Komentar tidak mengubah proyek atau blok di sekitarnya.

Untuk mulai menggunakan VEXcode GO di kelas Anda, unduh Aplikasi VEX Classroom ke perangkat guru, lalu ikuti langkah-langkah dalam artikel Menggunakan Aplikasi VEX Classroom untuk mempelajari cara memperbarui firmware GO Brain, mengganti nama dan menemukan GO Brain, serta memantau Baterai GO Brain di kelas Anda. Untuk informasi lebih lanjut tentang VEXcode GO, kunjungi bagian VEXcode GO section di VEX Library.