Jeffrey Cross
Jeffrey Cross

Губитак у мојој средњој школи велики добитак

Недавно сам заменио каријеру од дизајнирања индустријске хране и опреме за млекарство до наставе индустријске технологије у средњој школи. Док сам планирала овај потез и похађала вечерње часове, прочитала сам доста о аутентичној настави гдје се ученици баве стварним пројектима који завршавају нечим опипљивим и стварним критеријима за успјех. Са изузетком учитеља хероја из прича које сам читао као подводни снови, средње школе су очигледно још увек биле пуне радних листова, мирних седења, тихих и бесмислених мука. Започео сам овај посао са преданошћу себи да моји часови не би били такви. Давање студентима слободе да пропадну и самостално расту узбудљивим пројектом мотивирало би их да раде велике ствари, зар не?

Знао сам да школа у којој ћу почети да предаје има 3Д штампач у мојој учионици уз помоћ компјутерске израде и да имам неко претходно искуство са радио-контролисаним аутомобилима. Одлучио сам да треба да дизајнирамо и направимо сопствене аутомобиле, а онда да их тркамо. Ко не би био у томе? Постоји много простора за иновације, али идеја је довољно позната да постоји банка претходног знања која помаже ученицима да почну. Наравно, такмичарска природа ових ученика ће их навести да буду најбоље што могу. Испоставило се да је било много ствари које нисам знала о средњошколцима, а ево како су ствари падале за мене.

Научене лекције

Избегавање задатка је уклесано

Једна од првих спознаја коју сам имао била је да су средњошколци углавном мотивисани тиме што не раде. Препуштена властитим средствима (досјетка), велика већина ће гледати на интернет с обзиром на могућност између тога и било које друге ствари која је дозвољена у учионици. Избегавање задатака је толико усађено у средњу школу да ће избећи ствари које би иначе плаћали да раде стриктно из навике. Свирала сам видео снимке Р / Ц аутомобила и свакодневно их прогонила за акцију, и врло полако смо радили кроз ову фазу и док смо прилазили дану трке, ученици су долазили прије и послије школе да раде на својим аутомобилима. Из овога произилази да је за почетак ове лекције потребан подциљ; начин да се брзо исплати напор који је краткорочан и остварив. Поред тога, иако је укупан пројекат веома отворен, ученици средњих школа требају структуру у смислу управљања временом, управљања датотекама, организације материјала и тимског рада.

Материјални објекти доносе информисане одлуке

Такође је постало јасно да студенти нису били у стању да почну критички размишљати о дизајнерским одлукама све док прве верзије њихових аутомобила нису биле моделиране и штампане. До овог тренутка можда су се мало боље снашли у размишљању о свом аутомобилу, али ја верујем да је то била нова способност да се види нешто физичко, да се нешто држи у рукама и да се помери, што им је омогућило да почну да доносе информисане одлуке о свом дизајна, и заиста у овом тренутку почели су да се појављују аргументи о томе ко је имао најбоља решења за њихове различите проблеме. Као наставник, ово је био најбољи дио. Држао сам језик и гледао их како расправљају о предностима и манама идеја других, и уживао у процесу гледања како одлучују о рјешењу. Ученици средњих школа тешко размишљају у апстрактном смислу о идејама с којима немају искуства, а убудуће намјеравам имати разне јефтине радио-контролиране аутомобиле како би се могли раставити и играти с њима прије него што почну са својим дизајном.

Одлучите се за ограничења пре него што процес дизајна почне

Као група они су имали веома тешко време да делегирају задатке, а већина тимова је тежила ка једном ученику који ради већи део посла, док су други ученици гледали или само гледали интернет. Како се пројекат одвијао, студенти који нису били упорни били су гурнути у страну и изгубили власништво над дизајном, и било их је тешко до самога краја вратити на прави начин. Ученици који су били добри дизајнери нису нужно били добри вође, али су ти студенти завршили на руководећим позицијама јер је неколико других студената било вољно или способно да понуди допринос дизајну аутомобила. Ученици су имали проблема у одлучивању о ограничењима, тако да два ученика могу радити на дијеловима за парење у исто вријеме. Замолио сам једног празног студента да ради на рукавцу управљача, али је рекао да треба да зна премер точкова пре него што може да почне. Питао сам студента који је радио на волану шта ће бити његов пречник, али ме је обавестио да не би знао док његов дизајн не буде завршен. Никада нисам успела да наговорим тог студента да се посвети пречнику пре него што је дизајн завршен, а клинац за управљање управљачем је морао да чека. Убудуће ћу направити дизајнерски захтев да се аутомобили морају разбити у средини, и поделити тимове на предње и задње полу-под-тимове. Ово ће натјерати више студената да имају власништво над дизајном аутомобила и захтијевају од њих да се обавежу да ће дизајнирати ограничења прије него што процес дизајнирања почне.

Имати структуру датотека и заједнички простор на диску

Неке од препрека у овој лекцији биле су да сам погрешно проценио шта средњошколци знају и како ће се носити са овим пројектом, али други су били само обични људи. Нисам успео да имам заједнички простор на диску на нашој мрежи тако да ученици могу да креирају и уређују Инвентор датотеке на једном месту. Користили смо флеш дискове и Гоогле Дриве, али оба су била далеко од оптималног. Такође, када сам радио у индустрији, направили смо један цртеж са више листова за пројекат, тако да сам то тражио од ученика да ураде за завршни пакет за цртање свог тима. Међутим, један цртеж значи један фајл, што значи да само један ученик може отворити и димензионирати цртеже одједном. Таквим ученицима нисам дао толико структуру колико сам требао, а велики дио тога је био да заиста нисам знао како ће ова лекција изгледати док се не нађемо у средини (као што је пројектовање студената). точак, претпостављам). Као дизајнер, то би била црвена застава ако би ми мој послодавац рекао да немају структуру фајлова за управљање цртањем и да раде само оно што ради за мене, али то је управо оно што сам рекао овој дјеци, и они су патили због то.

Овај пројекат је био одлична вежба за учење и за студенте и за мене. Све у свему је прошло тако добро као што сам и замислио; Управо сам завршио да морам радити много теже него што сам очекивао. Моји ученици су се углавном добро забављали када су се котрљали, а ова лекција је вероватно била боља слика о томе какав ће стварни живот изгледати након дипломирања него било шта друго што су радили у средњој школи. На дан трке смо позвали директоре да гледају, и иако сам сам дизајнирао и саградио страшан аутомобил, они су ме сломили на стази. Сви су се добро насмијали да је г. З губитник, али да су моји студенти тога дана били добро претучени, за мене нису могли бити већа победа.

Знајући оно што сада знам, у будућности планирам да имплементирам сва побољшања ове лекције о којима сам разговарао и позовем неке регионалне средње школе да се такмиче против нас у трци. Мој укупни трошак по тиму је био само 50 $ у набавци, а само 18 $ од потрошног материјала, тако да следећи пут када подучавам ову лекцију требало би да то могу да урадим за $ 18 по тиму.Ово је велики конкурентни пројекат за школу која има 3Д штампач, али не може да приушти да учествује у организованом такмичењу у роботици.

Правила:

  • Аутомобили не смеју бити дужи од 8 7, широки 7 5 и високи 5.
  • Гуме не могу бити направљене од било чега што је дизајнирано да буде гума.
  • Тркалиште је на кошаркашком игралишту, а направљено је од дугих праваца и кратких завојитих кривина.
  • Мотор, радио, серво, држач батерија, регулатор брзине, месингани чауре, 3мм навојна шипка, 3мм матице, 3мм подлошке, 4мм подлошке, алуминум ”алуминијумске цеви и гумене траке. Сви додатни материјали морају бити купљени из буџета тима у износу од $ 3, осим за делове штампане на 3Д штампачу или смоле.

Оно што је радило за нас, а шта није било: Гуме: Користили смо унутрашње цеви за брдске бицикле, исечене у траке за гуме, растегнуте преко 3Д штампаних точкова. Ово даје одређену вучу, али није сјајно. Неки студенти стављају гумене траке испод или преко својих унутрашњих цеви. Хтео бих да пробам са Нињафлек филаментом да видим да ли можемо да штампамо боље гуме са њим. Идеално би било да наносимо силиконске гуме, али у овом тренутку то није дозвољавало време и буџет.

Овјес: Ја сам прилично забранио подешавање овјеса јер су моји ученици имали довољно тешко вријеме само да би се 4 котача залијепила заједно на оквир. Ипак, без изузетка, наши оквири су се лагано искривили на штампачу, и увек је постојао точак у ваздуху, што је погоршало управљање са нашим лошим гума за вучу. Проналажење начина да се сви точкови задрже на земљи је кључно, чак и на равном кошаркашком терену. Јефтине оловке за кликање имају лагане опруге које се једноставно уклапају преко 3мм шипке, а то изгледа као велики ресурс.

Зупчаници: Купили смо неке зупчанике и планирали да направимо копије смоле, али испада да 3Д штампање малих погонских ременица и употреба гумених трака раде јако добро. Лако је направити више колотура на истом делу и померити гумену траку напред-назад (као што је контрола брзине у бушилици) да би се фино подесила и брзина. Нисам сигуран колико су ефикасни, али раде сјајно и супер су лако. Добра почетна тачка преноса је да имате скоро једнаку колотуру као што можете да штампате на осовини мотора и под истим пречником као и точкови на погонској осовини.

Монтажа преса: Борили смо се са 3Д штампањем делова који се могу поуздано и више пута притиснути на осовине. Завршили смо углавном прављењем лаког притиска и храњењем мале гумене траке кроз рупу прије него што смо гурнули осовину за трење, а затим резањем гумене траке која је надвисила 3Д дио с оштрицом.

Регулатор брзине: Направио сам свој властити регулатор брзине од нуле користећи Пицаке микроконтролер и ДРВ8833 чип мотора. Можете купити "320 Амп" ЕСЦ регулаторе брзине за мање од $ 10 на еБаи-у који ће вјеројатно радити једнако добро, али су доста тежи.

Диференцијали: Покушао сам да 3Д штампам лоптасти диференцијал за мој ауто користећи ББ-ове, али то је било тешко и није било баш глатко. Моји студенти су углавном правили чврсте погонске осовине за своје аутомобиле, возећи оба задња точка истом брзином све време. То је погоршало нашу сиромашну ситуацију. Неки тимови су возили само један од два стражња котача, али то је аутомобил отежавало да се окрене према возачкој страни, а њихова возила би се лако окретала када би се окренула на страну која није била вођена. Мој ауто је имао један задњи задњи точак у средини, а то је најбоље функционисало најбоље за окретање и за непостојање овјеса, али је трпио равномјерну вучу.

Улежишта: Користили смо металне цеви од месинга К&С за наше чауре. 4мм се уклапа само унутар 5мм, а 3мм одговара само 4мм. Добро је функционисало, али је приањање толико близу да ако имате два ко-линеарна 5мм секција са једним 4мм вратилом које пролази кроз њих, оне ће се везати и проузроковати прекомерно трење. Скоро је немогуће да се оба дијела од 5мм савршено поравнају. Сваки тим се борио са овим проблемом. Могу да купим јефтине лежајеве унутрашњег пречника од 4 мм у расутом стању следећи пут када ово научим, али смо успели да модификујемо наше дизајне тако да су наше погонске осовине пролазиле само кроз једну цев за бушење, и добро је функционисало.

Вијци: Користили смо матице од 3мм од најлонског уметка МцМастер Царр на оба краја исеченог комада шипке са навојем уместо вијака. Користили смо црвени Лоцтите на једном крају. Ако 3Д исписујете хексагонску рецесију у један од два дијела које спајате, нећете требати кључ на тој страни.

Мотори: Користили смо Пололу 130 Сизе 3в брусхед 17кРПМ, 3.6А сталл мотор (Парт нумбер: 1592), и по $ 1.59 сваки (+5 количина) они су стварно добра куповина. Апсолутно смо их уништили, водили смо их више од 4.8в, и имали су животни век од само неколико дана злостављања. Потребно је лемити кондензаторе на моторне прикључке како би се спријечиле и радио сметње, а ја сам доста времена одлагао кондензаторе из мртвих мотора и лемио их натраг на нове моторе. Препоручујем да се потроши још неколико долара на угљенични мотор, можда Тамииа Дасх серије 130 мотор. Тренутно покушавам да пронађем јефтине заменске четкице за моторе величине 130, тако да могу да надоградим јефтине оне које већ користим.

Сервос: Користили смо сервисе Хектроник ХКСТ500 и радили су добро до тешког судара када управљачки механизам разбије зубе на зупчаницима. Ово је могло бити спречено одбојницима или савијањем угла у жици за спајању папира тако да би се жица савила пре него што би оштетила серво.

Батерије: Користили смо четири НиМХ ААА батерије по аутомобилу јер сам већ имао пуњач за њих. Излазни напон је савршен за пријемник и серво, и даје добру снагу нашим 3в моторима, иако са скраћеним вијеком трајања.

Листа делова:

Као што сам се сетио, $ 7 за контролер брзине може бити мало оптимистичан. У томе могу имати 10 долара.

Удео

Оставите Коментар