A road map for teaching introductory programming using LEGO© mindstorms robots

Abstract

In this paper, we describe a recent trend in the introductory computer science curriculum which advocates conceptualizing computation primarily as coordinated concurrent activities [8], [9], [10]. Consistent with this philosophy is the focus on the event-driven model of computation [7]. While one can utilize these approaches with any thread and/or event supporting object-oriented language (e.g. Java) in a desktop programming environment, they become particularly worthwhile when used in conjunction with physical robots. This paper argues the case for the benefits of this approach and provides sample exercises that illustrate the use of this pedagogy using Lego Mindstorms RCX bricks programmed in Java for use in introductory programming.

The Study On Creative RSPM(Robot Based Software Programming Method) Engineering Education And NCS Training Effectiveness Analysis Using Smart Robot

“…Barnes [3] (2002) 레고 마인드스톰 과정을 이용한 자바교육 Lawhead외 [10] (2002) 로봇을 이용한 프로그래밍 교육의 로드맵 Fagin외 [11] (2003) 컴퓨터과학 수업에 미치는 로봇의 효과 김태완 [5] (2005) 프로그래밍 학습이 창의력에 미치는 효과 Hood [9] 외 (2005) 레고를 이용한 프로그래밍 언어 교육 김승환 [6] 외 (2006) 레고 마인드스톰을 이용한 C 언어 교육 조용만 [15] (2007) 레고 로봇을 활용한 프로그래밍 교육모형 Meyer [8] 외 (2007) 레고 마인드스톰 로봇을 이용한 초보자의 교육 환경 홍기천 [13] ( [6] 대학 신입생 C 언어 C 언어의 코딩 교육 레고 마인드스톰 과정 없음 생략 배상용 [7] 전문계 고교생 C 언어 조건문(선택) 레고 마인드스톰 로봇 제시 학업성취도 측정 홍기천 [12] 예비 교사 C 언어 미로 문제 레고 마인드스톰 로봇 제시 생략 Barnes [2] 대학 신입생 Java RCX 프로세서 이용 자바 교육 레고 마인드스톰 로봇 없음 학습효과 측정 Mayer [16] 대학 신입생 AI 분야 시뮬레이터 레고 마인드스톰 로봇 없음 수업만족도 조사 Hood [9] 대학 [6] )을 실시하거나, 조 건문(배상용 [7] ) 또는 미로 문제(홍기천 [12] ) 만을 이용한 교육을 통해 코딩 교육의 개선 방안에 대한 타당성을 고찰하였다. [17] 즉, 코딩 또는 컴퓨팅 개념(Hood [9] )을 위 한 수업에 로봇을 활용하는 연구 결과로서 교수-학습 모형을 제시하지 않았거나(김승환 [6] , Barnes [2] , Mayer [16] , Hood [9] ) 교육 효과를 측정하지 않았으며(김승환 [6] , 홍기 천 [12] , Hood [9] ), 저하된 학습동기와 학습의욕의 개선을 위한 코딩 교육 방법으로 활용하였다.…”

The Robot Programming Network

“…Using robots in the introductory computer science curriculum has attracted lots of attention in recent years [26] [48]. This approach is meaning to challenge the Computer Science teaching community to move from the premise that computation is calculation to the idea that computation is interaction.…”

ITiCSE 2010 working group report motivating our top students

“…There have been several initiatives aimed at increasing student motivation and engagement. The use of toys, such as robots [124,125] has successfully been tried on several occasions. Some less effective strategies, such as musical composition [126] and Judo grading [127], have experienced partial success but may be categorized as gimmicks rather than something that seamlessly blends with the topic being taught.…”