כיצד ליצור רובוט בעזרת העזרה של CodeGym

בבית הספר הוליס מונטסורי (ניו המפשייר), יש צוות רובוטיקה. חבריה בעלי מוטיבציה גבוהה ומוכנים לעשות את המייל הנוסף כדי ליצור, ללמוד ולנצח. הם בנו רובוט, ממשיכים לשפר אותו ומשתתפים באליפויות עולמיות. ו-CodeGym עוזר להם להשיג את המטרות שלהם.

איך הכל התחיל

צוות הרובוטיקה של בית הספר Hollis Montessori הוקם בשנת 2014 תחת השם "8888 Infinity Factor". 8888 היה מספר אקראי שהוקצה לצוות על ידי FIRST Robotics. מכיוון שהשמיניות נראות כמו סמלי אינסוף, התלמידים החליטו לקרוא לצוות Infinity Factor. מאוחר יותר, חברים ראשוניים סיימו את לימודיהם, אך בשנת 2020, הצוות קם לתחייה. לרוע המזל, המגיפה הפכה למכשול מיידי בהתפתחותה. עם זאת, בשנת 2021, החברים החדשים החליטו להשתתף ב-FIRST Tech Challenge. FIRST מייצג "להשראה והכרה של מדע וטכנולוגיה". זו תחרות עולמית שבה תלמידים לומדים לחשוב כמו מהנדסים. הם מעצבים, יוצרים ומקודדים רובוטים באמצעות Java. האתגר מורכב ממספר שלבים: תחרות תרגול (Scrimmages), שבה כל הקבוצות יכולות לקחת חלק; תחרויות אזוריות (כל הקבוצות יכולות לקחת חלק); תחרויות מדינה (רק קבוצות מסוימות, שנבחרו על ידי שופטים, יכולות להשתתף); ותחרות גלובלית (רק לצוותים נבחרים).

הרובוט נולד

בכל שנה, ל-FIRST Tech Challenge יש דרישות שונות לרובוטים. לדוגמה, בעונת 2020 רובוטים ירו בטבעות. עונת 2021 חייבה רובוטים לתמרן מעל דוקרנים ולספק מטען. האתגר השנה דורש מרובוטים להרים קונוסים לגובה של 82 ס"מ ואז להניח אותם על מוט המחובר לקפיץ. לכן, כאשר עונת ה- FIRST Tech Challenge מתחילה מדי שנה, צוות 8888 מעצב את הרובוט כך שיהיה לו גורם צורה שיצטיין במשחק. כיום, הרובוט של הצוות יכול לקלוט קונוסים ולהציב אותם על העמודים. הוא יכול גם לחנות באופן אוטונומי באזורים ייעודיים, והצוות עובד כעת על כך שהוא יוכל "לראות" (להציב קונוסים באופן אוטונומי). יצירת רובוט היא משימה מסובכת הדורשת תעדוף וחלוקת אחריות ברורה. אחד מחברי הצוות, פראנאי ראו, אומר, "כולם בצוות שלנו שווים, אז אין לנו קפטן קבוצה. עם זאת, יש לנו תלמידים שמובילים את תת הקבוצות שלהם בתחומי ההתמחות שלהם. לדוגמה, אני מוביל את צוות תכנות והסברה בקהילה בעוד סטודנטים אחרים מובילים את קבוצת החומרה (ועיצוב תלת מימד), קבוצת האסטרטגיה וקבוצת גיוס התרומות." הצוות מקבל את החומרים לבניית הרובוט ממספר חברות, כולל REV Robotics, goBILDA ו-Tetrix. הם גם מעצבים ומדפיסים תלת מימד בסוגריים וחלקים מותאמים אישית כדי לענות על צרכים ספציפיים. התוכנה לרובוט מקודדת ומותאמת בכל עונה על ידי התלמידים שלמדו כיצד לתכנת בג'אווה. רכזת הבקרה של הרובוט היא בעצם מכשיר אנדרואיד שעבורו חברי הצוות יוצרים אפליקציה המספקת לרובוט את ההוראות שהוא צריך לבצע. וכאן CodeGym שימושי!

איך נראית למידה עם CodeGym?

הצוות גילה את CodeGym בעזרת המנטור שלהם, דיוויד ידלינסקי, מדען מחשבים בכיר ב-Adobe. "CodeGym הוא מאוד פופולרי בקרב תלמידי תיכון ומכללות, אבל צוות החטיבה שלנו מצא את הגרסה החינמית מועילה להפליא ללמוד ג'אווה ואהב איך היא מסבירה היבטים שונים שלה בצורה מהנה", אומר פראנאי. לאחר היכרות עם הגרסה החינמית של הקורס, הצוות פנה לחברה כדי לדון בשותפות בין CodeGym ו-Infinity Factor וקיבל תשובה חיובית. מאז, במשך כמעט שנתיים, התלמידים לומדים ג'אווה ומיישמים את כישוריהם ליצירת הרובוט. הם לומדים בנפרד אבל יש להם גם שיעורים שבועיים ללמוד ביחד, וגישה זו עוזרת להם ללמוד בצורה יעילה יותר. כפי שאומר פראנאי, "ללא CodeGym, הצוות שלנו לא היה מושך כל כך הרבה מתכנתים שואפים כמונו ונהנה ללמוד ג'אווה ביחד כמונו. האתר של CodeGym קל מאוד לניווט, אפילו עבור החברים הצעירים ביותר בצוות שלנו. ניתן להתאים את הקורס על ידי התאמה של כמות המוטיבציה וסגנון ההוראה. זה הופך את קורס CodeGym למהנה יותר עבור כל לומד בצוות שלנו. בפרט, אנחנו אוהבים כמה קל נראה תחביר Java בשיעורים. כמו כן, המשימות הם מאתגרים, אבל לא יותר מדי, כדי שנוכל לפתור אותם באמצעות הידע שכבר למדנו". התוצאות של הצוות שוות אלף מילים. בשנת 2021, Infinity Factor השתתף מרחוק ב-FIRST Tech Challenge, Ultimate Goal, וזכה בפרס Connect על תקשורת עם כמה עסקים ומהנדסים מהנדסים (במיוחד, CodeGym וחברת ההנדסה הבינלאומית FARM), כמו גם ללמד את קהילת בית הספר על FIRST . והעונה שלאחר מכן הייתה מוצלחת עוד יותר: הצוות זכה בפרס העיצוב, בפרס הפיינליסטים, בפרס ה-Place Think השני ובפרס Place Motivate השני. "לפני שמצאנו את CodeGym, בעונת התחרויות הראשונה של 2021, המתכנתים שלנו למדו ג'אווה בזמן שתכנתנו את הרובוט, כלומר, באמצעות ניסוי וטעייה. זה האט אותנו וגרם לנו להיות תלויים במנטור שלנו כדי להסביר איך ג'אווה עובדת. כאשר גילינו את CodeGym, המתכנתים שלנו הצליחו ללמוד ג'אווה הרבה יותר מהר! למרות ההבדלים בממשק שורת הפקודה של ג'אווה ורובוטיקה ג'אווה, קורס CodeGym נתן לנו בסיס איתן שאפשר לנו להרחיב את הכישורים שלנו עוד יותר."

מה הלאה?

עד כה, בשנת 2022, הקבוצה השתתפה בשלושה תחרויות. בקרוב, הוא יעבור לתחרות האזורית, ואם ייבחר על ידי השופטים, יתקדם בשלבים הבאים. עבור חברי הצוות, תחרויות כאלה הן לא רק פעילויות מהנות אלא גם צעדים לקראת הקריירה העתידית שלהם. חלקם רוצים להפוך למפתחי תוכנה ורואים ב-Java מומחיות אטרקטיבית מאוד. "התחלנו ללמוד ג'אווה כי זו השפה היחידה שיכולה לעזור לנו לתכנת את הרובוט. אבל כשהמשכנו ללמוד אותו עם CodeGym, התחלנו להתפעל מניואנסים מסוימים שהבדילו אותו משפות אחרות כמו פייתון. למשל, התחביר של ההכרזה משתנים בפורמט "שם סוג נראות = נתונים;" וכיצד ניתן לארגן קוד Java (מחלקה/ממשק/שיטה) כדי לשפר את זרימת התכנות ב-Java. כפי שאמר אחד מחברי הצוות המנוסים שלנו, אתה מקבל את כל הסיפור כשאתה מסתכלים על משהו במקום רק קטע", אומר פראנאי. מלבד יצירת הרובוט והתכוננות לתחרויות, Infinity Factor מפעיל קייטנות לאחר בית הספר. זה התחיל בשנת 2021 כשהצוות לימד את התלמידים בבית הספר שלהם, מיומנויות הנדסיות חיוניות כדי להכין אותם להזדמנויות STEM. בגלל המגיפה, חברי הצוות הוגבלו לבית הספר שלהם בלבד (כדי להפחית את התפשטות ה-COVID). אבל כעת, הם מתכננים לפתוח את התוכנית לכל מי שנמצא באזור שלהם. "אני מאמין שהוראה היא הדרך הטובה ביותר לשלוט בנושא. כשחברי הצוות שלנו מלמדים את התלמידים מיומנויות שהם כבר למדו, הם מחזקים את הידע שלהם ונוטעים זרעים לעתיד הצוות שלנו", אומר פראנאי. בנוסף, מחנות כאלה עזרו לצוות להתרחב מ-6 ל-12 חברים. אנו מאחלים לחברי צוות Infinity Factor להשיג את כל המטרות שעלו בראשם, ואנו מצפים להצלחתם העתידית!