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布朗教授在当地高中开设无人机机器人课程

计算机科学教授Stefanie Tellex正在帮助罗德岛州的学校实施一项新课程,学生们通过制造自己的自主无人机来学习基本的机器人技术。

罗德岛,普罗维登斯[布朗大学]——由于美国国家科学基金会(NSF)对布朗大学一位教授的资助,一项雄心勃勃的机器人新课程即将在罗得岛的高中推出。

该课程在创建和编写自主无人机的过程中向学生传授机器人技术的基础知识。它最初是由布朗大学计算机科学教授Stefanie Tellex作为一门大学课程开发的。美国国家科学基金会的资助使Tellex能够为高中生修改课程,并免费向学校提供教学所需的无人机部件。在刚刚过去的这个夏天,Tellex培训了来自罗德岛10所学校的教师来教授这门课程,希望每所学校都能在今年秋天提供这门课程。

她说:“关于飞行,有一种东西抓住了人们的想象力。”“我们的想法是利用这种兴奋向学生们介绍机器人技术和人工智能,这在一开始可能会让人有点畏惧。”但这些自动无人机真的很适合用一种有趣的方式教授基础知识,我们认为这是让孩子们对STEM感兴趣的好方法。”

新课程与Duckietown合作,Duckietown是一个现有的机器人教育项目,使用简单的地面机器人。新加入到Duckietown课程中的航拍被称为DuckieSky。

几年前,泰利克斯和布朗大学的一群本科生首次研发了DuckieDrone。2017年,泰利克斯开始使用无人机教授机器人入门。泰利克斯公司表示,无人机本身体积小,操作简单。她想要一个既安全又便宜的平台,但仍然足够先进,能够教授关键概念。

每架四旋翼无人机都配备了一个摄像头和一个叫做树莓派(Raspberry Pi)的小型计算机处理器。除了组装无人机的物理部件,学生们还要学习如何对无人机进行编程,使其能够独立飞行。这包括帮助无人机找出它在空间中的位置并相应地调整飞行路径的算法。学生们还将学习与安全、网络和通信相关的关键概念。

“机器人技术的关键之一是硬件和软件之间的交互,”Tellex说。“这些无人机是一种很好的方式,以一种切实可行的方式把这些东西结合在一起。”

伍恩socket的Mount Saint Charles Academy的计算机科学教师Rick Simard上个月参加了这个培训,他说他很高兴能把这个课程带到他的学校。

“这对我们的学生意味着什么,无法用言语来形容,”西玛德说。“计算机科学曾经被认为是未来,然而,它不再是未来,而是‘现在’。”这个无人机项目覆盖了整个STEM项目,对我们不断增长的CS课程来说是一个很好的补充。”

参与该项目的其他学校有:Pawtucket的Charles E. Shea高中、Cranston地区职业与技术学校、Cumberland高中、Exeter-West Greenwich高中、Providence的MET高中、新港的Rogers高中、华威的Toll Gate高中、William M. Davies。小职业,技术学院和史密斯菲尔德高中。除了罗得岛州的10所学校外,纽约州的宾夕法尼亚大学也参与了此次活动。总的来说,这笔资金将为这些学校的学生提供制造200多架无人机的零部件。

九名布朗大学的本科生和其他大学的学生组成了一个小组,他们都是在普罗维登斯职业与安全中心试点的无人机项目的校友。技术学院在帮助培训教师方面发挥了关键作用,并计划在教学开始的学年期间提供帮助。

布朗大学教学项目艺术硕士主任黛安·席尔瓦·皮门特尔(Diane Silva Pimentel)说:“对于参与这项活动的布朗大学学生,我说不出足够多的好话。”“这些学生带着他们对机器人技术的热情,用它把更多的人带到那个世界。这个项目为这些学生培养了极大的参与感。”

其中一名学生是Dev Ramesh,他今年夏天参与了这个项目,作为布朗大学本科生教学和研究奖(UTRA)的一部分。拉梅什是一名初升的计算机科学专业学生,他正在考虑未来在学术界的职业生涯,这对他来说是一个黄金机会。

拉梅什说:“我有机会开发我们用来培训教师的课程,并从这些教师那里学习如何制作和实施整体的、目标驱动的课程。”“我相信,由于这两个因素,我对学术教学的理解已经有了巨大的提高,如果我最终进入学术界,这个UTRA为我未来的成功奠定了基础。”

泰利克斯说,她期待看到自己多年来一直致力于为高中生实施的课程。

她说:“让一群学生拥有一个会飞的机器人,并帮助他们踏上STEM的道路,这太令人兴奋了。”“我们的目标是提供进入STEM的另一个入口,吸引不同群体的学生学习自主机器人。”

新闻旨在传播有益信息,英文原版地址:https://www.brown.edu/news/2020-08-20/drones