Utiliser la robotique autonome pour enseigner les sciences et l'ingénierie

À l'université, un jour typique, vous pourriez être surpris de trouver 30 étudiants de différents domaines de l'ingénierie et des sciences assis par terre entourés de blocs LEGO TM. Les apparences peuvent être trompeuses ; ce cours aborde des questions sérieuses dans l'éducation en ingénierie et en sciences. Dans ce cours, les étudiants conçoivent, construisent, programment et testent leurs propres robots autonomes qui participent à une compétition publique. Ce cours utilise la robotique pour favoriser une approche pratique, interdisciplinaire, orientée vers le travail d'équipe pour la synthèse et l'analyse de systèmes intégrés du monde réel, ainsi que pour enseigner de nouvelles approches du contrôle des robots. Créé en 1995, notre cours de robotique autonome est né de recherches continues sur la robotique inspirée biologiquement à CWRU. La conception de ce cours s'appuie fortement sur des technologies développées au MIT, d'abord pour l'éducation K-12 et plus tard pour un cours de premier cycle similaire au nôtre qui est proposé depuis 1990. Des cours connexes ont été développés à l'Université d'Édimbourg et ailleurs. Deux caractéristiques de notre cours le distinguent de ces autres cours. Tout d'abord, notre compétition finale est considérablement plus techniquement exigeante. Deuxièmement, nous abordons un ensemble d'objectifs éducatifs beaucoup plus large. Notre cours attire des étudiants en ingénierie et en sciences informatiques, en biologie, en ingénierie électrique, en neurosciences, en ingénierie des systèmes, en ingénierie biomédicale et en physique. Dans cet article, nous décrivons les objectifs éducatifs du cours, sa conception globale, la compétition finale et l'évaluation des étudiants.