以學生為中心的無人機競賽政策

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REC基金會使命

機器人教育 & 競賽 (REC) 基金會的使命是透過讓學生參與動手、經濟實惠且可持續的機器人工程項目,提高學生對科學、技術、工程和數學 (STEM) 的興趣和參與度。 我們相信以學生為中心的學習模式符合我們的使命,並為學生提供有效的教育效益。 參與 REC 基金會活動的組織應經常檢視 REC 基金會以學生為中心的政策。

什麼是以學生為中心?

教育界對「以學生為中心」一詞有多種定義,REC 基金會希望傳達一個以學生為中心的定義,該定義將適用於參加空中無人機競賽的團隊,以提高無人機競賽的透明度。期望並增加學生的學習機會。 以學生為中心這個術語包含在 REC 基金會活動的學習和應用環境中:

  • 以學生為中心的學習: 學生在成人指導下積極參與學習機會,以提高他們在駕駛、程式設計、團隊合作和競賽日誌設計過程方面的知識和技能。
  • 以學生為中心的應用: 學生對如何在與其他團隊的比賽和自主飛行技能比賽中駕駛、編程和使用無人機擁有自主權。

REC 基金會承認,參加 REC 基金會官方活動的學生來自不同的教育背景,最終由成年人負責確定為個別學生提供適當數量的支持。 由於這些項目的競爭性質,團隊可能會傾向於優先考慮獲勝而不是學習。 我們鼓勵成年人在每次與學生的學習經驗中提出以下問題,以幫助衡量對學生的適當支持:

  • 我是在教導還是在講述?
  • 我是否鼓勵學生在分享我的想法之前表達他們的聲音?
  • 學生們是在尋求我的幫助還是他們能夠獨立?
  • 學生將來能夠獨立運用我分享的知識或技能嗎?

最終,當學生有機會測試自己的想法、失敗、從失敗中學習並再次嘗試時,他們會學到最多的東西。 通常,在壓力大或競爭激烈的情況下,成年人可能會更容易或更快地解決問題或修理無人機,但這樣做就會錯失學生的學習機會。 相反,我們鼓勵成年人在需要時提供指導,幫助教育學生解決問題背後的思維,而不是解決問題。 成年人可以成為寶貴的資源,幫助學生學習團隊合作和無人機程式設計所需的技能。 在下面提供的範例中,成人的角色主要是學習的促進者,以便學生可以將知識應用到自己的無人機、比賽日誌、遊戲策略以及與其他團隊的溝通中。

使用指南

首要任務是,成年人不應透過讓學生使用與學生能力和知識基礎不一致的設計、程序和遊戲策略來提供不公平的競爭優勢。

常用術語

下面定義了常用術語,以簡化所提供範例中的語言。

  • 學生: 參加 REC 基金會活動或活動的學生團隊成員。 請參閱空中無人機競賽遊戲手冊,以了解專案特定的年齡/年級程度。
  • 成人: 提供學生教育指導的教師、家長或導師。 在這種情況下,指導低年級學生的高級課程的學生將被視為「導師」(例如,指導中學團隊的高中學生)。
  • 賽事: 屬於 REC 基金會官方資格賽或由 REC 基金會管轄的錦標賽或聯盟。 
  • 活動以外: 官方 REC 基金會活動以外的任何學習環境。 這可以指團隊開會學習和建構無人機、程式碼和策略的任何地點。

解讀指南

提供的範例分為兩個主要部分:「活動中」和「活動外」。 每個部分都分享具體的行為範例,範圍從 以學生為中心僅根據需要非以學生為中心

許多描述的行為將在「以學生為中心」和「僅根據需要」列之間重疊,以便靈活地為學生提供適當的支援。 

  1. 以學生為中心: 這代表以學生為中心的學習和應用的目標。 學生和成年人應該努力實現這些行為,儘管它預計具有新手技能的學生可能需要成人的指導才能實現這些行為。
  2. 僅根據需要: 這些範例代表了適當的成人指導,可以向具有新手技能的學生提供,以幫助他們實現以學生為中心的學習和應用。 成年人應謹慎行事,為有需要的學生保留這些支持,並努力在適當的時候取消支持。
  3. 非以學生為中心: 這些範例代表的成人指導不符合 REC 基金會以學生為中心的政策,可能被視為違反行為準則。 

本指南並未涵蓋活動中或外部學習環境中可能出現的所有可能場景,因此參與者需要考慮這些範例的精神,以幫助解釋未明確涵蓋的情況。

在活動中

綠色的

以學生為中心

黃色的

僅根據需要

紅色的

非學生中心

遊戲策略

學生們在練習場、隊池、排隊區與聯盟夥伴合作討論比賽策略。 成年人在比賽期間作為觀眾提供愉快和積極的鼓勵,並幫助學生在比賽結束後進行反思。 學生向成人諮詢自己團隊的整體遊戲策略和聯盟選擇技巧。 成年人解釋賽事如何進行並協助自己的球隊按時參加比賽或尋找聯盟夥伴。 成人在比賽前或比賽期間向團隊成員或聯盟夥伴提供逐步比洞指導。 成人指定選擇哪些團隊進行聯盟選擇,無需學生協作。

無人機維修

學生們積極研究無人機並調查故障。 當學生有問題時,成人分享疑難排解策略。 成人在學生的幫助下示範如何組裝零件或進行小修理。 演示結束後,學生進行改進。 成人在沒有學生協助或僅學生觀看的情況下組裝或修理無人機。

程式設計

學生們在整個賽季中創建和修改自己的程式並解釋程式碼功能和開發。 學生展示其程式碼中包含的程式設計概念的應用。 當學生遇到複雜的程式設計任務時,成人分享故障排除技巧。 成人描述可能有助於解決團隊遇到的問題的程式設計概念和調試技術。 學生設計解決方案並進行任何必要的程式碼變更。 成人編程或修改代碼。 如果沒有成人的幫助,學生無法解釋程式碼功能或開發。 學生無法演示其程式碼中包含的程式設計概念的應用。

坑採訪

成人尊重面試過程並允許學生獨立表達自己。 學生合作討論可能的面試問題和回答。 學生可以詳細描述活動中使用的無人機上使用的程式的 f功能的發展。

成人與學生一起回顧如何有效地與法官交談的最佳實踐。 成年人協助確保學生可以在維修區接受評審的指導。 成人在面試過程中積極提示學生或在面試過程中分散學生或評審的注意力。 成年人在面試後回答面試問題或接近法官以嘗試添加資訊。

活動以外

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以學生為中心

黃光.png

僅根據需要

紅光.png

非學生中心

遊戲策略

學生觀看遊戲影片並閱讀遊戲手冊以回顧標準和評分策略。 成人與學生一起複習評分技巧和反思策略。 學生就影響程式設計和比賽的遊戲策略達成一致。 成人為學生建模如何組織幫助影響程式設計和比賽所需的遊戲資訊。 成人組織模擬遊戲場景,培養學生的團隊合作與溝通能力。 成人告訴學生使用哪些得分策略來影響程式設計和比賽,或提供有關如何參加比賽的逐步說明(引導或自主)。

程式設計

學生為自己的無人機編程並制定自主策略。 學生從成人或其他來源學習程式設計基礎知識,這些基礎知識可用於為他們的無人機創建自訂程式。 學生將程式設計概念的匯出方式記為程式碼和競賽日誌中的註解。 成人與學生合作使用偽代碼、流程圖或其他視覺表示來發展他們的程式流程。  成人在沒有學生參與的情況下制定自主計畫或策略。 成人對無人機進行編程。 學生複製/貼上由成人或其他來源開發的全部或部分自訂程式碼。 學生使用的程式設計技術超出了他們獨立解釋或創造的能力。

比賽日誌

學生們在整個賽季的團隊工程筆記本中記錄他們的設計過程。 學生和成人查看競賽日誌的標題並討論改進文件的方法。 所有文件都是學生作業的產物。

成人協助學生組織比賽日誌和建模文件策略。 學生將這些策略用自己的話應用到自己的比賽日誌中。 成人撰寫、建立或編輯競賽日誌文件的部分內容。 學生未能認可外部來源的想法或代碼。

坑面試準備

學生練習模擬面試並從成人和其他學生那裡獲取回饋。 學生和成人查看團隊面試和比賽日誌的規則以及裁判問題樣本。

成人和學生一起練習談論他們的程式設計和遊戲策略。 成人向學生提供腳本或逐步說明在面試中要說什麼。

線上挑戰

學生選擇並完成專案/挑戰要求。 學生和成人審查專案/挑戰要求。 提交的作品代表了學生的想法和工作的產物。

成人協助學生審查專案/挑戰要求,並對學生的想法或工作提供回饋。 成人協助上傳過程。 成人創建專案/挑戰產品的全部或部分。 成人回饋推動專案的方向。

關於程式設計的進一步說明

由於程式設計學習資源的多樣性和線上可用程式碼的數量,以學生為中心的程式設計指南很難定義。 指定所有可能場景的合法性超出了本指南的範圍,建議將具體問題發佈到 Robotevents.com 上的挑戰 Q&A。

基礎知識的重要性

學習新技能或概念應從基礎知識開始,打下堅實的基礎,讓學生能夠理解和應用這些知識。 具有程式設計新手技能的學生應該使用強調建立和應用基礎知識的學習資源,並且不應將超出其當前能力水平的程式設計概念融入程式碼中。 本一般準則支持適當的學習進度和比賽中的公平競爭。 

使用外部來源的範例程式碼或自訂程式庫的團隊應謹慎行事。 無人機中使用的程序應代表學生的設計努力和能力。 在不了解程式碼功能的情況下盲目使用程式碼與本計畫的教育目標不符。 學生應該能夠理解和解釋無人機上使用的代碼,並且學生應該能夠證明他們可以按照與無人機上包含的代碼相當的水平進行編程。 

例子:

  • 如果學生使用自訂函數,他們應該能夠描述自訂函數的功能並演示如何建立和使用自訂函數。
  • 如果學生使用自訂庫,他們應該能夠描述庫中使用的程式碼如何運行,並且應該能夠建立和匯入自訂庫。 

總體而言,學生應該利用其能力水平和理解範圍內的技能。 

引文

思想和技術的進步通常建立在他人的知識之上,對這些貢獻給予認可非常重要。 使用或改編由團隊中的學生以外的其他人開發的機械設計思想和程式碼的團隊應該在其特定於程式的筆記本和程式碼中引用這些來源。 在團隊面試中,學生應該描述如何在他們的機器開發中利用這些貢獻。 團隊可以選擇他們喜歡的引用格式,通常應包括以下資訊:

  • 資源或原始碼的標題
  • 作者
  • 出版或發行日期
  • 版本(如果適用) 
  • 位置(在哪裡可以找到來源)

有許多線上資源可以幫助您詳細了解引用的重要性、引用內容以及如何引用來源。 鼓勵使用或改編外部資源的團隊對引用進行更多研究。 

溝通與執行

在您的組織內

REC 基金會強烈建議各組織仔細審查以學生為中心的政策,並在每個賽季開始時與所有學生、教師和與球隊相關的其他成年人分享該政策。 RobotEvents 上的每個註冊團隊都需要提供一名主要聯絡人,對於 VIQC 和 VRC,該聯絡人必須是成年人(18 歲以上且高中畢業)。 主要聯絡人通常是陪同團隊參加活動的人員,負責確保所有團隊成員(包括與團隊相關的家長)遵守以學生為中心的政策。 如果主要聯絡人無法參加活動,則應在活動前對陪同團隊的另一名成人進行培訓,以履行此職責。 以下是在組織內溝通和執行以學生為中心的政策的一些建議方法:

  • 在賽季開始時主持一次團隊會議,與團隊相關的學生和成人一起審查以學生為中心的指南。 為指導團隊和參加活動的成年人制定明確的期望。
  • 為成人建立以學生為中心的學習活動模型,以展現教育效益。
  • 鼓勵家長在活動中擔任志工-這為活動夥伴提供了寶貴的資源。
  • 活動以外的團隊活動應由熟悉以學生為中心的政策的成年人監督。 
  • 教導學生如何為自己辯護,並積極強化以學生為中心的學習。 
  • 在團隊結構中建立成功的定義,重視個人團隊目標和整個賽季的成長。

REC 基金會執法

本指南的目標是向組織傳達期望並鼓勵社區內協調最佳實踐。 REC 基金會將根據行為準則評估與不符合本政策的行為相關的問題。 儘管懲罰學生的成人行為從來不是目的,但組織必須承擔責任,以確保公平並增加學生的學習機會。 

空中無人機錦標賽賽事

團隊應該期待在無人機錦標賽活動中對以學生為中心的行為進行更多的審查。 REC 基金會保留單獨訪談團隊的權利,以確定是否遵守以學生為中心的政策。 一般來說,在無人機錦標賽賽事中觀察到的團隊行為應該傾向於本以學生為中心的指南中「以學生為中心」範例中的行為。 

如果在空中無人機錦標賽活動期間被經批准的 REC 基金會委員會要求面試,學生團隊成員應做好以下準備:

  • 詳細描述活動中使用的無人機程式的開發和功能。
  • 根據需要提供比賽中使用的所有程序的電子副本。
  • 在無需成人幫助的情況下,在與程式碼中包含的概念相同的層級上示範程式設計概念。

如果在程式設計的特定部分具有專業知識的學生團隊成員無法參加空中無人機錦標賽活動,則其他參加的團隊成員應準備好分享知識並演示功能。