Randy Stadham

计算机科学与机器人教师

他拥有儿童发展、教育和课程指导学位,以及课堂技术硕士学位。他从教多年,教过从一年级到十二年级的各个年级,教过不同的技术主题。他在探月的角色包括编程教学,如 Python、c++、Scratch、Web 开发、机器人和 STEAM 教育。他擅长为班上的学生找到最适合他们的优秀课程。​

他热衷于教授机器人课程,并创造各种机器人来完成现实世界的任务。他享受把一个没有制造机器人知识的学习者培养为有自信的、能成功在班级比赛中制作最终的机器人的过程。他最喜欢的机器人项目是制作一个相扑机器人,它的动作像一个真正的相扑手,并试图将另一个相扑机器人推出擂台。他喜欢看到学习者创建自己的网站,并把它们放到网上供全世界阅读。他热衷于制造东西,并喜欢在创客空间中提供帮助,他的创客理念是“制造而不是购买”。他喜欢教学习者如何使用创客空间中的许多工具来创建他们的激情项目。​

他花了大量的研究时间寻找用新颖有趣的方式教授编程的方法。他希望所有的学习者都能学会如何编程。他认为学习如何编码可以教会我们如何将复杂的问题分解成可管理的部分,分析问题,并系统地解决它们。拥有这样的技能不仅在编程中很有价值,在日常生活和其他工作或学习领域同样很有价值。他还认为,编写代码可以鼓励学习者进行逻辑思考,因为需要遵循结构化的方法来完成任务和解决问题。它可以帮助我们提高推理和批判性思维能力,使我们更容易有条不紊地应对挑战。他希望所有的学习者都能学会编程。​

参与项目2

Let's 相扑!机器人大擂台

在这个精彩且有趣的最终项目中,学生将设计、建造并编程自己的相扑机器人,参加全班范围的比赛。项目开始时,学生将学习机器人设计的基础知识,重点是创建一个具有最佳形状的机器人,用来推翻或翻转对手。学生将草拟设计图,并利用现有工具和材料制作机器人零件,确保各个部件能够牢固地组装在一起。重点将放在选择一个形状,使机器人具备稳定性、机动性,并能有效地击败或超越其他机器人。 接下来,学生将为机器人选择电动机,考虑速度和扭矩等因素,寻求最佳的进攻和防守策略组合。为了保持平衡,可能会增加额外的车轮,以确保机器人稳定运行。红外传感器将被集成,用于检测擂台边缘,防止机器人驶出边界,而远程传感器则可以使机器人检测和跟踪对手。机器人的内部元件将由学生决定,平衡功能性和战略性考虑。 项目的核心在于编程Arduino来控制机器人。学生将编写代码,处理传感器输入,使机器人能够保持在擂台内,并能够有效地定位并与对手对抗。迭代测试和调试是该过程的重要部分,帮助学生改进设计和代码。 最终,项目将在全班范围内举行相扑机器人比赛。每个机器人将在擂台上与其他机器人对决,展示其保持在擂台内、检测对手并利用力量或策略将对手推出擂台的能力。这个最终展示挑战学生运用创造力、工程技能和编程知识,决定谁设计出了最强大的相扑机器人。

AI控制桌面温室

涉及学科: 计算机科学,环境科学,农业,机器人技术 项目主题关键词: 人工智能,大型语言模型,可持续性,自动化 在这个创新的最终项目中,学生将设计并建造一个AI控制的桌面温室,将现代技术与可持续农业结合起来。项目开始时,学生将进行头脑风暴并草拟可能的设计,考虑功能性、美学和结构完整性。通过使用CAD软件,学生将创建温室的精确数字蓝图。然后,使用激光切割机来制造温室各个部件。切割完成后,学生将组装部件,确保温室坚固并具有防水功能,这可能需要使用硅胶或其他防水材料密封边缘。 温室内部将填充土壤并种植真实植物。项目的核心在于整合AI控制的环境来优化植物生长。学生将安装一系列传感器,包括土壤湿度传感器来监测水分含量。如果土壤变得过于干燥,微控制器(如Micro:bit)将自动启动浇水系统。为了确保植物获得足够的光照,LED生长灯将根据预设时间表或环境反馈自动开关。 为了保持最佳温度,温室将包括用于冷却的风扇和根据温度读取自动开关的窗户。学生将使用Micro:bit编程这些系统,将编程与硬件集成。在整个项目中,学生将测试、改进并排除原型中的问题,以实现一个高效、自我维持的系统。 这个项目结合了设计、工程和环境科学,同时培养了CAD、激光切割、电路、编程和问题解决的技能。到项目结束时,学生将拥有一个功能性的桌面温室,并对人工智能和技术如何促进可持续农业有更深入的理解。这一实践经验将为他们未来的STEM学科应用做准备。