如何在 CodeGym 的幫助下創建機器人

在霍利斯蒙特梭利學校（新罕布夏州），有一個機器人團隊。其成員積極性很高，願意加倍努力去創作、學習和獲勝。他們製造了一個機器人，不斷改進它並參加全球錦標賽。CodeGym 幫助他們實現目標。

一切是如何開始的

霍利斯蒙特梭利學校的機器人團隊成立於2014年，名為「8888 Infinity Factor」。8888是FIRST Robotics分配給團隊的隨機號碼。由於八看起來像無窮大符號，學生決定將團隊命名為「Infinity Factor」。後來，最初的成員畢業了，但在2020年，團隊又復活了。不幸的是，疫情立即成為其發展的障礙。儘管如此，2021 年，新成員決定參加 FIRST 技術挑戰賽。FIRST 代表「科學技術的靈感和認可」。這是一項全球競賽，學生可以學習像工程師一樣思考。他們使用 Java 設計、創建機器人並對其進行編碼。挑戰由幾個階段組成： 練習賽（Scrimmages），所有隊伍都可以參加；地區賽（所有隊伍均可參加）；州級比賽（只有評審選出的特定隊伍可以參加）；和全球競賽（僅適用於選定的團隊）。

機器人誕生了

每年，FIRST 科技挑戰賽對機器人都有不同的要求。例如，2020年賽季，機器人在投籃。2021 年賽季要求機器人能夠越過尖刺並運送貨物。今年的挑戰要求機器人將圓錐體提升到 82 公分的高度，然後將它們放到連接彈簧的桿上。因此，當每年 FIRST 技術挑戰賽賽季開始時，8888 團隊都會設計一款在比賽中表現出色的機器人外觀。如今，該團隊的機器人可以攝取圓錐體並將它們放在桿子上。它還可以在指定區域自動停車，該團隊目前正在努力讓它能夠「看到」（自動放置錐體）。創建機器人是一項複雜的任務，需要確定優先順序和明確的責任分配。其中一名團隊成員 Pranai Rao 說：「我們團隊中的每個人都是平等的，所以我們沒有隊長。但是，我們有學生在他們的專業領域中領導他們的小組。例如，我領導程式設計團隊和社群外展，而其他學生則領導硬體（和3D 設計）小組、策略小組和籌款小組。” 團隊向多家公司採購製造機器人的材料，包括 REV Robotics、goBILDA 和 Tetrix。他們還設計和 3D 列印客製化支架和零件，以滿足特定需求。機器人的軟體每季都會由學習了 Java 程式設計的學生進行編碼和客製化。機器人的控制中心本質上是一個 Android 設備，團隊成員為其創建一個應用程序，為機器人提供執行所需的指令。這就是 CodeGym 派上用場的地方！

使用 CodeGym 學習是什麼樣的？

該團隊在導師、Adobe 高級電腦科學家 David Jedlinsky 的幫助下發現了 CodeGym。「CodeGym 在高中和大學學生中非常受歡迎，但我們的初中團隊發現免費版本對於學習 Java 非常有幫助，並且喜歡它以有趣的方式解釋 Java 的各個方面，」Pranai 說。 在熟悉了課程的免費版本後，團隊聯繫了該公司，討論 CodeGym 和 Infinity Factor 之間的合作夥伴關係，並得到了積極的回應。從那時起，近兩年來，學生們一直在學習 Java 並運用他們的技能來創建機器人。他們單獨學習，但每周也有課程一起學習，這種方法可以幫助他們更有效地學習。正如Pranai 所說，「如果沒有CodeGym，我們的團隊就不會像我們一樣吸引那麼多有抱負的程式設計師，也不會像我們一樣喜歡一起學習Java。CodeGym 的網站非常容易瀏覽，即使對於我們團隊中最年輕的成員也是如此。該課程可以透過調整提供的動機量和教學風格進行客製化。這使得CodeGym 課程對於我們團隊中的每個學習者來說都更加有趣。特別是，我們喜歡課程中Java 語法的簡單性。此外，任務具有挑戰性，但不是太多，所以我們可以利用我們已經學到的知識來解決它們。” 該團隊的成果抵得上千言萬語。2021 年，Infinity Factor 遠端參加了 FIRST 技術挑戰賽“終極目標”，並因與多家工程企業和工程師（特別是 CodeGym 和國際工程公司 FARM）溝通以及向學校社區教授 FIRST 知識而獲得 Connect 獎。接下來的賽季更加成功：該團隊獲得了設計獎、入圍獎、第二名思考獎和第二名激勵獎。「在我們找到CodeGym 之前，在2021 年的第一個比賽賽季，我們的程式設計師在為機器人編程時學習Java，即透過反覆試驗。這讓我們放慢了速度，讓我們依賴導師來解釋Java 的工作原理。當我們發現了CodeGym，我們的程式設計師能夠更快地學習Java！儘管Java 命令列介面和Java 機器人技術存在差異，CodeGym 課程為我們奠定了堅實的基礎，使我們能夠進一步擴展我們的技能。”

下一步是什麼？

2022年到目前為止，球隊已經參加了三場混戰。很快，它將進入地區比賽，如果被評審選中，就進入下一階段。對團隊成員來說，這樣的比賽不僅是有趣的活動，也是他們走向未來職業生涯的一步。他們中的一些人想成為軟體開發人員，並認為 Java 是一個非常有吸引力的專業。「我們開始學習 Java，因為它是唯一可以幫助我們對機器人進行程式設計的語言。但當我們繼續使用 CodeGym 學習 Java 時，我們開始欣賞它與 Python 等其他語言的某些細微差別。例如，聲明的語法「可見性類型名稱= 資料；」格式的變數以及如何組織Java 程式碼（類別/介面/方法）以改善Java 中的程式設計流程。正如我們經驗豐富的團隊成員之一所說，當您了解整個故事時，您就會了解整個故事正在看一些東西而不僅僅是一個片段，」普拉奈說。除了創造機器人和準備比賽之外，Infinity Factor 還舉辦課後訓練營。該計畫始於 2021 年，當時該團隊向學校的學生教授重要的工程技能，為他們獲得 STEM 機會做好準備。由於大流行，團隊成員僅限於他們的學校（以減少新冠病毒的傳播）。但現在，他們計劃向所在地區的任何人開放該計劃。「我相信教學是掌握一門學科的最佳方式。透過我們的團隊成員向學生傳授他們已經學到的技能，他們正在鞏固自己的知識，並為我們團隊的未來播下種子，」普拉奈說。此外，這樣的訓練營也幫助團隊成員從6人擴大到12人。我們祝福 Infinity Factor 團隊成員實現他們心中的所有目標，並期待他們未來的成功！