Vítejte ve výuce s V5 Workcell!
Nemohu ani začít říkat, jak jsem nadšený, že s vámi mohu sdílet Workcell! Jako předchozí středoškolský a vysokoškolský učitel matematiky vám mohu ze zkušenosti říci, jak úžasná Workcell – a její okolní osnovy a podpora – skutečně je. Je psán učiteli pro učitele, protože známe potřeby třídy.
Z první ruky vím, jak to vypadá a jak to vypadá při oživování složitých konceptů pro studenty, a znám radost v jejich tvářích, když to všechno konečně dává smysl a skutečný smysl. Tato stránka je navržena jako váš osobní průvodce učebním plánem Workcell a všemi doprovodnými zdroji, díky nimž budete vy a vaši studenti úspěšní.
Od sestavení a kódování Workcell až po učení se, jak fungují průmyslové roboty, Workcell poskytuje studentům skutečně bezkonkurenční integrovanou zkušenost STEM.
Lauren Harter
Ředitelka vzdělávací technologie, VEX Robotics
Nemůžete toto video zobrazit? Stáhněte si zde>
VEX V5 Workcell je úvodem do světa průmyslové robotiky. Tento model, dostatečně malý na to, aby se dal umístit na stůl ve třídě, zpřístupňuje VEX V5 Workcell v různých vzdělávacích prostředích. Kromě toho výhody použití VEXcode V5 jako programovacího jazyka snižují vstupní bariéru pro průmyslové robotické rameno pro studenty i učitele. Pracovní buňka V5 spolu s VEXcode V5 poskytuje studentům příležitost rozvíjet technické dovednosti a dovednosti při řešení problémů vytvořením a naprogramováním simulované výrobní pracovní buňky s pětiosým robotem.
Podívejte se na souhrn V5 Workcell >
Kurikulum V5 Workcell Curriculum je komplexní, strukturované a obsahuje vše, co vy a vaši studenti potřebujete, abyste byli úspěšní. Učební plán se skládá z STEM Labs a Workcell Extensions. STEM Labs jsou lešení, materiály určené pro studenty, které zahrnují přímou výuku a hodnocení. Workcell Extensions jsou upravitelné dokumenty Google, které studentům umožňují prozkoumat koncepty vytváření a kódování otevřeným způsobem s menším množstvím lešení.
Studenti začnou s STEM Labs 1-12, aby se naučili základní koncepty průmyslové robotiky při sestavování a kódování Workcell pro dokončení úkolů. Poté studenti prozkoumají rozšíření Workcell, aby si procvičili koncepty naučené ve STEM Labs 1-12, přičemž dále posouvají tvorbu a kódování úpravou původního návrhu sestavení Workcell. Studenti zakončí STEM Lab 13: Capstone Project Competition, kde aplikují vše, co se naučili, v prostředí soutěže o volné stavění, která napodobuje skutečný tovární provoz.
V5 Workcell STEM Labs 1-12
Úvod do V5 Workcell
První tři Workcell STEM Labs seznamují studenty s průmyslovou robotikou, bezpečností a tím, jak rameno Workcell funguje ve 3D prostoru.
Laboratoř 1
Studenti začnou stavbou Workcell pomocí podrobných pokynů k sestavení , takže všichni studenti mohou být úspěšní i bez předchozích stavebních nebo inženýrských zkušeností. Při stavbě Workcell se studenti naučí, jak ji ovládat a proč je to nezbytné pro funkčnost Workcell.
Laboratoř 2
Studenti postupují v učení o důležitosti bezpečnosti – jak ve třídě, tak v průmyslu – a simulují nouzové zastavení pomocí nárazníku.
Laboratoř 3
Jakmile studenti postaví pracovní buňku a získají základní znalosti o bezpečnosti, začnou se učit, jak rameno pracovní buňky funguje ve 3D prostoru. Studenti začínají ručním pohybem ramene a současně zobrazují aktuální hodnoty souřadnic x, y a z v reálném čase na obrazovce V5 Brain. Jakmile studenti pochopí, jak rameno Workcell funguje ve 3D prostoru, mají základní znalosti, aby mohli začít autonomně kódovat rameno, aby se přesunulo na diskrétní (x, y, z) místo.
Kódování pracovní buňky V5 pro automatizované pohyby
STEM Labs 4-6 se zaměřují na kódování autonomních pohybů, konkrétně na zkoumání autonomních pohybů podél os x, y a z.
Laboratoř 4
Studenti zkoumají rozdíl mezi lineárními a společnými pohyby podél os x a y a jak má každý z nich své výhody.
Laboratoř 5
Studenti kombinují své nově vytvořené kódovací dovednosti s matematikou zavedením proměnných k uložení počáteční (x, y, z) souřadnice. Poté přidají přírůstky k počáteční uložené hodnotě souřadnic, aby přesunuli značku podél os x a y.
Laboratoř 6
Studenti pokračují v kreslení pomocí značky podél os x a y, ale také musí značku vybrat mezi tvary nebo písmeny pomocí osy z. Tento vývoj dovedností připraví studenty na navigaci paží podél všech tří os (x, y, z) k vyzvednutí a umístění disků v pozdějších laboratořích.
Kódování pro všechny (VEXcode V5)

- Nejsou potřeba žádné předchozí zkušenosti s kódováním
- Videa krok za krokem, která studenta provedou kódováním
- Nízká bariéra vstupu s blokovým jazykem
- Vestavěná nápověda a předem připravené příklady projektů
VEX Professional Development Plus (PD+)
VEX Robotics nabízí komplexní zdroje profesionálního rozvoje dostupné na pd.vex.com. Platforma Professional Development Plus (PD+) společnosti VEX je vaším cílem pro množství zdrojů navržených tak, aby umožnily pedagogům ve světě STEM. Platforma VEX PD+ nabízí dvě úrovně – bezplatnou úroveň a placenou úroveň All-Access.
Volná úroveň VEX PD+
Bezplatná úroveň VEX PD+ zahrnuje přístup k:
- Úvodní kurzy: Tyto online kurzy s vlastním tempem poskytují školení na každé platformě VEX. Každý kurz obsahuje formativní hodnocení a sleduje váš pokrok, takže můžete snadno zkontrolovat, jak rozumíte, a dokončit kurz svým vlastním tempem. Jakmile získáte certifikaci, získáte přístup do VEX Professional Learning Community (PLC).
- Professional Learning Community (PLC): Připojte se k síti globálních pedagogů a expertů VEX, kde se můžete učit, sdílet a těžit z množství sdílených zkušeností. Toto je váš virtuální Učitelský salonek, kde můžete vést smysluplný dialog, sdílet odborné znalosti, klást otázky a spolupracovat na zlepšení výuky a učení STEM.
VEX PD+ placená úroveň (All-Access)
Placená úroveň VEX PD+ (All-Access) zahrnuje přístup k:
- 1-1 sezení: Naplánujte si 1-1 sezení s odborníkem VEX, získejte pokyny a podporu přizpůsobenou vašim potřebám.
- Mistrovské kurzy VEX: Kurzy založené na videu, vedené odborníky, které sahají od úvodních kurzů „Začínáme“ až po pokročilejší kurzy zaměřené na pedagogiku.
- VEX Video Library: Přístup ke stovkám videí z různých témat a platforem VEX, která je dostupná kdykoli a odkudkoli.
- Live Sessions: tématické, hodinové, experty vedené sezení, které poskytuje postřehy a praktické poznatky o výuce s VEX.
- VEX Robotics Educators Conference: Výroční konference, která spojuje komunitu VEX PD+ za účelem osobního, praktického učení, inspirativních klíčových poznámek a výukových setkání s odborníky na vzdělávání VEX.
Každý uživatel bude mít také přístup ke svému vlastnímu dashboardu, který obsahuje prohlídku všech funkcí VEX PD+, což mu umožní snadno začít. Průběžně aktualizujeme PD+ o nové materiály, abychom zajistili, že naše platforma zůstane bohatým a dynamickým zdrojem pro naše pedagogy.
Jsme tu, abychom vás podpořili na vaší profesní cestě. Pokud máte nějaké dotazy nebo zpětnou vazbu, můžete použít nástroj pro zpětnou vazbu ve VEX PD+. Jsme rádi, že budete objevovat, učit se a spojovat se.
Prozkoumání Pick and Place
STEM Labs 7-9 se zaměřují na úvod do elektromagnetu a vybírání, umísťování a přepravu barevných disků.
Laboratoř 7
Studenti jsou seznámeni s elektromagnetem interakcí s uživatelským rozhraním (UI) na obrazovce V5 Brain, které funguje jako barevná tlačítka. Student identifikuje barvu disku v horní části místa vyzvednutí a vybere odpovídající tlačítko na obrazovce. To spustí rameno, aby zvedlo disk a odložilo jej na místo pro odložení specifické pro danou barvu. To umožňuje studentům rozpoznat, jak mohou senzory dále automatizovat tento proces v pozdějších laboratořích. Dřívější učení o ose z a rozdílech mezi lineárními a kloubními pohyby je aplikováno na základní úrovni.
Laboratoř 8
Studenti přidají optický senzor pro automatizaci procesu identifikace barev disku. Studenti musí zvážit, jak se změní osa z pro místo vyzvednutí pokaždé, když je vyzvednut nový disk, protože na začátku bude načten více než jeden disk. Laboratoř 8 vytváří hluboké spojení s mnoha dřívějšími koncepty, včetně lineárního a kloubního pohybu; průzkum os x, y a z; a výhoda senzorů pro automatizaci.
Laboratoř 9
Studenti se seznámí s dopravníky přidáním dopravníků založených na čase do sestavy Workcell. Použití dopravníků založených na čase pomáhá studentům pochopit, jak rychle se otáčejí a kterým směrem, a může je přimět, aby zvážili výhodu použití senzorů pro automatické spouštění a zastavování dopravníků.
Knihovna zdrojů VEX
Podpora na dosah ruky pro ukládání, vytváření, mastering, kódování a mnoho dalšího
Není to selhání, je to učení
- Studenti se zapojují do procesu iterace
- Proces Engineering Design Process se používá ke strategické aktualizaci kódu nebo konstrukčního návrhu sestavení
Transportní a třídicí disky
STEM Labs 10-12 se zaměřují na optimalizaci přepravy a třídění disků.
Laboratoř 10
Studenti dále automatizují, jak se disky pohybují po dopravnících, přidáním optického senzoru a sledování čar. Před touto laboratoří student umístí libovolnou barvu disku, kterou se rozhodl na dopravník přepravit na základě časových přírůstků. Optický senzor spouští určité chování na základě detekované barvy a automatizuje detekci barev. Line Trackers jsou přidány ke spuštění a zastavení určitých dopravníků, když jsou spuštěny, a k zapojení přesměrovače. Studenti vidí, že použití senzorů namísto časově založených dopravníků zajišťuje, že se disky zastaví pokaždé na stejném místě, bez ohledu na prokluz nebo jakékoli faktory prostředí, které to mohly ovlivnit.
Laboratoř 11
Místo toho, aby student vkládal do systému jeden disk najednou, je přidán podavač disků pro automatizaci procesu, který umožňuje vydávat více disků najednou. Pokud je ve třídě více než jedna Workcell, studenti mají možnost vyzkoušet si kooperativní systémy. Studenti by například mohli vytvořit program, kde je první z každého barevného disku roztříděný na Workcell one a druhý je přesměrován do Workcell 2 a tam setříděn.
Laboratoř 12
Až do tohoto bodu v sérii laboratoří studenti zažili silně lešení osnov s diskrétními instrukcemi pro sestavení a příklady kódu. Laboratoř 12 umožňuje studentům prozkoumat, jak mírně upravit pracovní buňku s využitím všech znalostí, které se naučili v laboratořích 1-11, a zapojit se do soutěže ve třídě. Některé příklady úprav mohou zahrnovat přidání dalších senzorů nebo prodloužení výšky podavače disků.
Kontext je klíčový
- Studenti mají možnost uplatnit své nově naučené dovednosti v kontextu
- Výzvy v každé laboratoři STEM jsou navrženy tak, aby otestovaly dovednosti používané v aplikacích v reálném světě
- Učební plán Workcell dává studentům šanci naučit se koncepty praktickým způsobem
Pedagogika postavená na pevných základech
Workcell, vyvinutý učiteli pro učitele, nabízí kurikulární zdroje založené na výzkumu a standardy podložené ověřenými výsledky, takže můžete učit s důvěrou.
Váš učitelský manuál

Každá laboratoř STEM má vestavěné poznámky pro učitele a pokyny pro usnadnění, stejně jako připravená vzorová řešení kódování a klíče odpovědí na otázky hodnocení.
Tyto pomáhají odpovědět
- Co bych měl já, pedagog, dělat, abych tyto aktivity usnadnil?
- Co budou studenti dělat?
- Jak ověřím jejich porozumění?
Plánování za vás

Průvodce kumulativní stimulací Workcell vás provede implementací Workcell STEM Labs and Extensions.
Stránky náhledu poskytují stručný přehled o každé laboratoři:
- Digitální příklad
- Náhledy pro tisk
-
Volitelné rubriky Dokumentů Google:
- Spolupráce
- Budova
- Inženýrský zápisník (psaní)
- Pseudokód/kódování
- Hodnocení studentů (příklad)
Sladění se standardy
Laboratoře VEX V5 STEM Labs se zaměřují na řadu standardů, které pomáhají zajistit, aby všichni studenti měli přístup k robustnímu obsahu. Konkrétní způsoby, jak naše lekce pomáhají plnit vzdělávací cíle pro vaše studenty, můžete vidět v dokumentu Kde a jak jsou standardy dosahovány. Každá karta koreluje s jinou laboratorní jednotkou STEM.
V5 Workcell Extensions
Rozšíření VEX V5 Workcell Extensions jsou navržena tak, aby dále prozkoumala koncepty obsažené ve STEM Labs 1-12 a seznámila studenty s dalšími koncepty třídění a automatizace. Tato rozšíření by měla být dokončena po prostudování všech dvanácti laboratoří VEX V5 Workcell STEM Labs v rámci přípravy na STEM Lab 13: Capstone Project.
STEM Labs + Extensions = učební plán na celý rok na dosah ruky
Podívejte se na průvodce kumulativní stimulací >

Tato rozšíření vyžadují, aby studenti plánovali a budovali nové části Workcell, aby získali praktické zkušenosti se specifickými inženýrskými koncepty.

Pro rozšíření nejsou žádné návody na sestavení, ale konstrukce konkrétních mechanismů je pokryta. To umožňuje další úpravy původních sestavení Workcell, překlenutí mezery mezi používáním pokynů k sestavení v laboratořích 1-12 a volným sestavením v laboratoři 13.
Zatímco laboratoře STEM jsou navrženy tak, aby byly dokončeny v určitém pořadí, rozšíření Workcell Extensions lze dokončit v libovolném pořadí. Koncepty v některých rozšířeních jsou však složitější než v jiných.
Zjistěte více o konceptech pokrytých V5 Workcell Extensions >STEM Lab 13: Capstone Project
Simulujte skutečnou tovární realizaci s Capstone Project Competition experimentováním s přesností, účinností a materiálovými omezeními. Pro tuto laboratoř není předepsáno žádné sestavení a studenti budou mít příležitost navrhnout si vlastní Workcell.
V laboratoři STEM Lab 13 studenti aplikují vše, co se naučili v laboratořích 1-12, a rozšíření na soutěžní prostředí. To se liší od všeho, co studenti zažili v laboratořích 1-12 nebo v rozšířeních, protože to vyžaduje, aby studenti navrhli rozvržení Workcell od začátku na základě jejich strategie pro soutěž Capstone Project Competition. Studenti uplatní své inženýrské a kódovací dovednosti, aby byli úspěšní v této laboratoři.
Celý zážitek z pracovní buňky
Kurikulum V5 Workcell je skutečnou zkušeností integrovaného STEM, která studentům přístupným a praktickým způsobem vystavuje průmyslovou robotiku a automatizaci továren. Studenti získají zkušenosti se stavbou a kódováním, ale také získají reálnou aplikaci matematických a vědeckých konceptů, jako je kartézský souřadnicový systém, proměnné a pohyb ve 3D prostoru. Tyto odkazy vám pomohou získat přístup k osnovám Workcell.