创想乌托邦VEX战队在比赛中屡获评审大奖,一份好的工程笔记在评比中占有重要位置。
在工程笔记中记录工作是一种广泛使用的工程和设计行业实践。它可以帮助学生培养他们在未来的学术和职业中可能用到的技能。
工程笔记不仅是个人或团队工作的记录,也是一种沟通工具。通过清晰、系统地记录和呈现信息,有效向他人传达复杂技术和设计概念。
遵循工程设计流程,工程笔记记录、分析、梳理解决方案,让学生们可以学习并实践项目管理、时间管理、学习用头脑风暴等创新工具寻找解决方案、用数学思维解决核心问题并优化设计,用工程笔记传达设计思路及结果,并提升有效人际协作及书面工程设计梳理。
VEX 官网给出工程笔记评分标准,从评分标准里看出,一份好的工程笔记是一份好的工程项目管理及设计手册,也是综合STEAM教学的结果体现。
工程设计过程是迭代的:学生识别并定义问题,集体讨论解决问题方法,测试设计思路,完善设计,重复测试达到满意解决方案。学生在完成工程设计过程时会遇到障碍、成功和挫折。所有这些都应该由学生记录在工程笔记中。
那么,一篇好的工程笔记是什么样的呢?
SMART目标法目标和改进的项目管理
在VEX比赛中我们教会创想乌托邦战队等孩子们用SMART目标法来管理并实施赛事目标。SMART目标可以帮助团队明确他们希望达成的具体技术和战略目标,并形成一步步的行动计划。这些目标可以记录在工程笔记本中,确保团队所有成员都清晰地了解目标和行动计划,并能够根据实际进展进行调整。
通过设定SMART目标,团队可以更好地管理时间和资源,持续跟踪进度,确保各项工作都朝着既定目标前进。同时,这也有助于在项目结束时评估团队的表现和学习成果。
项目管理计划同时也是团队管理计划,详细记录团队各成员负责内容,定期团队沟通,并在相关阶段详实记录会议内容、讨论过程和解决方案选择过程。教会学生用SMART目标管理,是工程管理和团队领导力学习并提升的过程。
工程笔记清晰的目录结构,反映团队的工程逻辑思路和架构;
使用项目领导方式(PLTW)设计解决方案,并贯穿工程笔记的机器设计及实施表现。
工程笔记分析过程也是学会数据分析和提供解决方案的过程,任何结论都应该在真实、客观、详实/丰富的数据基础上进行对比分析,并得出结论及建议。
关于相同测试过程,不同阶段学生对于数据分析熟练和专业程度,记录的工程笔记可能不同,随着学习深入,数据分析和见解逐渐加深:(以下为模拟数据)
笼统分析:
"测试
我们对新旧机器进行了 10 次测试,并计算出平均值。
A和 B同学测试时各跑 5 次。
旧机器分数:60、73、80、81、56、73、69、73、70、65;平均值70;
新机器分数:74、81、85、72、71、87、85、89、91、85;平均值82;
新机器将平均分提高了 12 分,我们计划使用新机器。"
深入分析:
我们在同时间段内对新旧机器进行了 10 次测试。A同学和 B同学测试时各跑5次,以显示数据客观有效。
其中:
旧机器平均分:70,最低分56分,最高分81分;
新机器平均分:82,最低分71分,最高分91分;
相比旧机器,新机器将平均分提高了12 分,最低分提高15分,最高分提高10分;
新机器各项指标优于旧机器,我们计划使用新机器。
具体数据图表如下:
良好的头脑风暴始于对问题的共同理解,包括所有要求和限制条件。
工程笔记需要记录有潜力的解决方案,包括带标签的图纸或图片,选择解决方案并制定计划。
和队友头脑风暴产生几个想法,应该客观地评估每个想法。详细分析考虑和比较每个想法相对于特定设计需求和限制的优缺点。
例如每个标准均按 0-5 分等级进行评估,其中 0 分不符合预期,5 分超出预期。下图中“想法 4”的综合得分最高,所以它是最优选。
在工程笔记中记录此过程,并完整描述该解决方案,包括如何构建该解决方案的计划,并解释他们选择解决方案的方式和原因。
这是团队花费大部分时间的地方,也是创建原型和最终机器和程序部分。编程和构建通常从基本设计开始,并随着设计过程后期添加细节而不断发展。
在构建和编程时应该在笔记本上做详细的笔记,记录原始看到的,找出为什么A方案比B方案好,然后创建新原型或程序来测试新想法。收集数据并将其记录在笔记本中是构建和编程的重要部分。

每当对机器进行修改时,更改的设计和开发都应完整记录在笔记本中,包括设计过程的所有步骤。对于每项更改,记录内容应包括:
变更原因(例如测试、比赛结果等)
考虑所有解决方案(包括外部来源方案)
所选计划的完整描述,包括图形标记
所选计划的优点和缺点,包括限制条件
实施时间表和期限
在实施或设计期间对计划进行修改
团队创造一个模拟比赛环境,测试战术、机器稳定性,记录每次模拟测试的流程包括机器配置、任务 、时间和出现的问题,并搜集机器性能数据,为机器升级迭代做准备。
同时记录成员间的协作与沟通,评估团队合作对比赛的影响。反思在模拟比赛中的成功因素及需要改进因素,制定后续训练及改进计划,明确下阶段目标。

创想乌托邦创新实验室在过去一年VEX比赛中屡获评审奖。
VEX 2023-2024赛季创想乌托邦战队先后获得:
VEX 亚洲公开赛华北赛 初中IQ组 最佳建造奖
VEX 亚洲公开赛总决赛 初中 IQ组 活力奖
VEX 亚洲公开赛总决赛 小学 IQ组 评审奖
VEX 亚洲公开赛总决赛 小学 GO组 创意奖
VEX 亚洲公开赛总决赛 小学 GO组 进步奖






关于创想乌托邦
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每个孩子心中都有一个理想国。在这个国度里:飞机在海里游,轮船在天上飞,自行车能骑到月亮上去……童年时的敢想敢做能带给孩子一生的创造力和勇敢力,让他能披着光、迎着风、奔向无尽想象的未来空间。
为此,我们打造一个自由的创想空间,通过领先的机器人和编程课程,培养“新工科”思维;鼓励孩子们大胆创新,在创客教室里把天马行空的创意变成现实作品,一起去实现心中的未来世界。
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