Benvenuto su TeachingCTE.vex.com!
Non posso nemmeno iniziare a dirti quanto sono entusiasta di condividere Workcell con te! In qualità di precedente insegnante di matematica delle scuole superiori e universitari, posso dirti per esperienza quanto sia davvero straordinario Workcell, e il curriculum e il supporto che lo circondano. È scritto da insegnanti per insegnanti perché conosciamo le esigenze della classe.
So in prima persona come ci si sente a dare vita a concetti complessi per gli studenti, e la gioia sui loro volti quando tutto finalmente ha un senso e un significato reale. Questa pagina è progettata per essere la tua guida personale al curriculum Workcell e a tutte le risorse di accompagnamento che garantiranno il successo tuo e dei tuoi studenti.
Dalla costruzione e codifica della Workcell, all'apprendimento del funzionamento dei robot industriali, la Workcell offre agli studenti un'esperienza STEM integrata davvero senza pari.
Lauren Harter
Direttore della tecnologia didattica, VEX Robotics
Non riesci a visualizzare questo video? Scarica qui>
La VEX V5 Workcell è un'introduzione al mondo della robotica industriale. Questo modello, sufficientemente piccolo da poter essere posizionato sul banco di una classe, rende la VEX V5 Workcell accessibile in una varietà di contesti educativi. Inoltre, i vantaggi derivanti dall’utilizzo di VEXcode V5 come linguaggio di programmazione riducono la barriera di ingresso per un braccio robotico industriale sia per gli studenti che per gli insegnanti. La cella di lavoro V5 insieme a VEXcode V5 offre agli studenti l'opportunità di sviluppare capacità tecniche e di risoluzione dei problemi costruendo e programmando una cella di lavoro di produzione simulata con un robot a cinque assi.
Visualizza un riepilogo di V5 Workcell >
Il curriculum V5 Workcell è completo, strutturato e contiene tutto ciò di cui tu e i tuoi studenti avete bisogno per avere successo. Il curriculum è costituito da laboratori STEM e estensioni Workcell. I laboratori STEM sono materiale strutturato e rivolto agli studenti che include istruzione e valutazione dirette. Le estensioni Workcell sono documenti Google modificabili che consentono agli studenti di esplorare concetti di costruzione e codifica in modo aperto con meno impalcature.
Gli studenti inizieranno con i laboratori STEM 1-12 per apprendere i concetti fondamentali della robotica industriale mentre costruiscono e codificano la Workcell per completare le attività. Successivamente, gli studenti esploreranno le estensioni Workcell per mettere in pratica i concetti appresi nei laboratori STEM 1-12, approfondendo la creazione e la codifica modificando il progetto di build Workcell originale. Gli studenti concludono con STEM Lab 13: Capstone Project Competition, in cui applicano tutto ciò che hanno imparato in un contesto di competizione di costruzione libera che imita il funzionamento della fabbrica nel mondo reale.
Laboratori STEM V5 Workcell 1-12
Introduzione alla Workcell V5
I primi tre laboratori STEM Workcell introducono gli studenti alla robotica industriale, alla sicurezza e al modo in cui il braccio della Workcell opera nello spazio 3D.
Laboratorio 1
Gli studenti iniziano costruendo Workcell utilizzando istruzioni di costruzione passo passo in modo che tutti gli studenti possano avere successo anche senza alcuna precedente esperienza di costruzione o ingegneria. Durante la costruzione della Workcell, gli studenti impareranno come padroneggiarla e perché questo è vitale per la funzionalità della Workcell.
Laboratorio 2
Gli studenti progrediscono nell'apprendimento dell'importanza della sicurezza, sia in classe che nell'industria, e simulano un arresto di emergenza utilizzando un interruttore sul paraurti.
Laboratorio 3
Una volta che gli studenti hanno costruito la Workcell e hanno acquisito una conoscenza di base della sicurezza, possono iniziare a imparare come funziona il braccio della Workcell nello spazio 3D. Gli studenti iniziano muovendo manualmente il braccio mentre visualizzano i valori attuali delle coordinate x, y e z in tempo reale sullo schermo del V5 Brain. Una volta che gli studenti comprendono come funziona il braccio Workcell nello spazio 3D, acquisiscono le conoscenze di base per iniziare a codificare autonomamente il braccio per spostarsi in una posizione discreta (x, y, z).
Codifica della cella di lavoro V5 per movimenti automatizzati
I laboratori STEM 4-6 si concentrano sulla codifica dei movimenti autonomi, in particolare per esplorare i movimenti autonomi lungo gli assi x, y e z.
Laboratorio 4
Gli studenti esplorano la differenza tra movimenti lineari e articolari lungo gli assi x e y e come ciascuno di essi presenta i propri vantaggi.
Laboratorio 5
Gli studenti combinano le loro nuove abilità di codifica con la matematica introducendo variabili per memorizzare una coordinata iniziale (x, y, z). Quindi aggiungono incrementi al valore iniziale delle coordinate memorizzate per spostare un indicatore lungo gli assi xey.
Laboratorio 6
Gli studenti continuano a disegnare utilizzando il pennarello lungo gli assi x e y, ma devono anche prendere il pennarello tra le forme o le lettere utilizzando l'asse z. Questa progressione di competenze prepara gli studenti a muovere il braccio lungo tutti e tre gli assi (x, y, z) per raccogliere e posizionare i dischi nei laboratori successivi.
Codifica per tutti (VEXcode V5)
- Non è necessaria alcuna esperienza di codifica precedente
- Video passo passo per spiegare allo studente come programmare
- Bassa barriera di ingresso con un linguaggio basato su blocchi
- Guida integrata e progetti di esempio predefiniti
Sviluppo professionale VEX Plus (PD+)
VEX Robotics offre risorse complete per lo sviluppo professionale disponibili su pd.vex.com. La piattaforma Professional Development Plus (PD+) di VEX è la tua destinazione per una vasta gamma di risorse progettate per potenziare gli educatori nel mondo STEM. La piattaforma VEX PD+ offre due livelli: un livello gratuito e un livello a pagamento All-Access.
Livello gratuito VEX PD+
Il livello gratuito VEX PD+ include l'accesso a:
- Corsi introduttivi: Questi corsi online di autoapprendimento forniscono formazione su ciascuna piattaforma VEX. Ogni corso contiene una valutazione formativa e tiene traccia dei tuoi progressi, consentendoti di verificare facilmente la tua comprensione e completare il corso secondo i tuoi ritmi. Una volta ottenuta la certificazione, avrai accesso alla VEX Professional Learning Community (PLC).
- Comunità di apprendimento professionale (PLC): Unisciti a una rete di educatori globali ed esperti VEX, dove puoi imparare, condividere e trarre vantaggio da una vasta gamma di esperienze condivise. Questa è la tua Sala insegnanti virtuale, dove puoi avere un dialogo significativo, condividere competenze, porre domande e lavorare in modo collaborativo per migliorare il tuo insegnamento e apprendimento STEM.
Livello a pagamento VEX PD+ (Accesso completo)
Il livello a pagamento VEX PD+ (All-Access) include l'accesso a:
- Sessioni 1-1: Pianifica una sessione 1-1 con un esperto VEX, ottieni guida e supporto su misura per le tue esigenze.
- Masterclass VEX: corsi basati su video, condotti da esperti, che spaziano dai corsi introduttivi "introduttivi" a corsi più avanzati e incentrati sulla pedagogia.
- Libreria video VEX: Accesso a centinaia di video su una varietà di argomenti e piattaforme VEX, disponibili sempre e ovunque.
- Sessioni dal vivo: Sessioni tematiche, della durata di un'ora, guidate da esperti che forniscono approfondimenti e spunti pratici sull'insegnamento con VEX.
- Conferenza degli educatori di robotica VEX: Una conferenza annuale che riunisce la comunità VEX PD+ per l'apprendimento pratico e di persona, keynote stimolanti e sessioni di apprendimento con esperti di formazione VEX.
Ogni utente avrà inoltre accesso alla propria dashboard, che include un tour di tutte le funzionalità di VEX PD+, consentendogli di iniziare facilmente. Aggiorniamo continuamente PD+ con nuovi materiali, garantendo che la nostra piattaforma rimanga una risorsa ricca e dinamica per i nostri educatori.
Siamo qui per supportarti nel tuo percorso professionale. Se hai domande o feedback, puoi utilizzare lo strumento di feedback in VEX PD+. Siamo entusiasti che tu possa esplorare, imparare e connetterti.
Esplorando Pick and Place
I laboratori STEM 7-9 si concentrano sull'introduzione all'elettromagnete e sulla raccolta, posizionamento e trasporto dei dischi colorati.
Laboratorio 7
Gli studenti vengono introdotti all'elettromagnete interagendo con un'interfaccia utente (UI) sullo schermo del V5 Brain che funge da pulsanti colorati. Lo studente identifica il colore del disco nella parte superiore del punto di ritiro e seleziona il pulsante corrispondente sullo schermo. Ciò fa sì che il braccio prenda il disco e lo lasci cadere in una posizione di rilascio specifica per quel colore. Ciò consente agli studenti di riconoscere come i sensori possono automatizzare ulteriormente questo processo nei laboratori successivi. L'apprendimento precoce dell'asse z e delle differenze tra movimenti lineari e articolari viene applicato a livello base.
Laboratorio 8
Gli studenti aggiungono un sensore ottico per automatizzare il processo di identificazione dei colori del disco. Gli studenti devono considerare come cambierà l'asse z per la posizione di prelievo ogni volta che viene prelevato un nuovo disco, poiché all'inizio verrà caricato più di un disco. Lab 8 crea connessioni profonde con molti concetti precedenti, incluso il movimento lineare e articolare; esplorazione degli assi x, y e z; e il vantaggio dei sensori per l'automazione.
Laboratorio 9
Gli studenti vengono introdotti ai trasportatori aggiungendo trasportatori basati sul tempo alla loro build Workcell. L'utilizzo di trasportatori basati sul tempo aiuta gli studenti a capire quanto velocemente girano e in quale direzione e può spingerli a considerare il vantaggio di utilizzare sensori per avviare e arrestare automaticamente i trasportatori.
Una libreria di risorse VEX
Supporto a portata di mano per archiviazione, creazione, mastering, codifica e molto altro
Non è un fallimento, è un apprendimento
- Gli studenti si impegnano nel processo di iterazione
- Il processo di progettazione ingegneristica viene utilizzato per aggiornare strategicamente il codice o un progetto di costruzione tecnica
Supporto su come sviluppare la resilienza degli studenti utilizzando STEM Labs >
Trasporto e ordinamento dei dischi
Gli STEM Labs 10-12 si concentrano sull'ottimizzazione del trasporto e dello smistamento dei dischi.
Laboratorio 10
Gli studenti automatizzano ulteriormente il modo in cui i dischi viaggiano lungo i trasportatori aggiungendo un sensore ottico e tracciatori di linea. Prima di questo laboratorio, lo studente posizionava sul nastro trasportatore qualunque disco di colore decidesse di trasportare in base agli incrementi di tempo. Il sensore ottico attiva determinati comportamenti in base al colore rilevato, automatizzando il rilevamento del colore. I tracciatori di linea vengono aggiunti per avviare e arrestare determinati trasportatori quando attivati e per attivare il deviatore. Gli studenti vedono che l'uso di sensori invece di trasportatori basati sul tempo garantisce che i dischi si fermeranno ogni volta nella stessa posizione, indipendentemente dallo slittamento o da qualsiasi fattore ambientale che potrebbe averlo influenzato.
Laboratorio 11
Invece di inserire nel sistema un disco alla volta da parte dello studente, viene aggiunto un alimentatore di dischi per automatizzare il processo, consentendo l'erogazione di più dischi contemporaneamente. Se in classe è presente più di una Workcell, gli studenti hanno la possibilità di sperimentare sistemi cooperativi. Ad esempio, gli studenti potrebbero creare un programma in cui il primo di ciascun disco colorato viene ordinato nella Workcell uno e il secondo viene deviato nella Workcell 2 e lì ordinato.
Laboratorio 12
Fino a questo punto della serie di laboratori, gli studenti hanno sperimentato un curriculum fortemente strutturato con istruzioni di costruzione discrete ed esempi di codice. Il Laboratorio 12 consente agli studenti di esplorare come modificare leggermente la Workcell utilizzando tutta la conoscenza appresa nei Laboratori 1-11 per partecipare a una competizione in classe. Alcuni esempi di modifiche potrebbero includere l'aggiunta di sensori aggiuntivi o l'estensione dell'altezza dell'alimentatore del disco.
Il contesto è fondamentale
- Gli studenti hanno l'opportunità di applicare le competenze appena apprese nel contesto
- Le sfide in ogni laboratorio STEM sono progettate per testare le competenze utilizzate nelle applicazioni del mondo reale
- Il curriculum Workcell offre agli studenti la possibilità di apprendere concetti in modo pratico
Pedagogia costruita su solide basi
Sviluppato da insegnanti per insegnanti, Workcell offre risorse curriculari basate sulla ricerca e allineate agli standard, supportate da risultati comprovati, in modo che tu possa insegnare con sicurezza.
Il tuo manuale per l'insegnante
Ogni laboratorio STEM dispone di note per l'insegnante e suggerimenti di facilitazione integrati, nonché soluzioni di codifica di esempio già pronte e chiavi di risposta per le domande di valutazione.
Questi aiutano a rispondere
- Cosa dovrei fare io, l’educatore, per facilitare queste attività?
- Cosa faranno gli studenti?
- Come posso verificare la loro comprensione?
Pianificazione fatta per te
La guida al ritmo cumulativo di Workcell ti guida attraverso l'implementazione dei laboratori e delle estensioni STEM di Workcell.
Le pagine di anteprima forniscono un riepilogo immediato di ciascun Lab:
- Esempio digitale
- Anteprime stampabili
-
Rubriche facoltative di Google Doc:
- Collaborazione
- Edificio
- Quaderno di ingegneria (scrittura)
- Pseudocodice/codifica
- Valutazione degli studenti (esempio)
Allineamento agli standard
I laboratori VEX V5 STEM sono mirati a una serie di standard, contribuendo a garantire a tutti gli studenti l'accesso a contenuti affidabili. Puoi vedere i modi specifici in cui le nostre lezioni aiutano a raggiungere gli obiettivi di apprendimento dei tuoi studenti nel documento Dove e come vengono raggiunti gli standard. Ogni scheda è correlata a una diversa unità del laboratorio STEM.
Estensioni della cella di lavoro V5
VEX V5 Workcell Extensions sono progettate per esplorare ulteriormente i concetti trattati nei laboratori STEM 1-12 e introdurre gli studenti a ulteriori concetti di ordinamento e automazione. Queste estensioni dovrebbero essere completate dopo aver esaminato tutti e dodici i laboratori STEM VEX V5 Workcell in preparazione per STEM Lab 13: Capstone Project.
Laboratori STEM + Estensioni = un anno intero di curriculum a portata di mano
Visualizza la Guida alla stimolazione cumulativa >
Queste estensioni richiedono agli studenti di pianificare e costruire nuove sezioni della Workcell per acquisire esperienza pratica con concetti ingegneristici specifici.
Non ci sono istruzioni per la costruzione delle estensioni, ma viene trattata la costruzione di meccanismi specifici. Ciò consente ulteriori modifiche alle build Workcell originali, colmando il divario tra l'utilizzo delle istruzioni di build nei Labs 1-12 e la costruzione libera in Lab 13.
Mentre i laboratori STEM sono progettati per essere completati in un ordine specifico, le estensioni Workcell possono essere completate in qualsiasi ordine. Tuttavia, i concetti in alcune estensioni sono più complessi di altri.
Scopri di più sui concetti trattati dalle V5 Workcell Extensions >Laboratorio STEM 13: Progetto Capstone
Simula l'esecuzione reale di una fabbrica con il Capstone Project Competition sperimentando precisione, efficienza e vincoli sui materiali. Non esiste una struttura prescritta per questo laboratorio e gli studenti avranno l'opportunità di progettare la propria Workcell.
Nel Lab STEM 13, gli studenti applicheranno tutto ciò che hanno imparato nei Lab 1-12 e le estensioni al contesto di una competizione. Questo è diverso da tutto ciò che gli studenti hanno sperimentato nei Labs 1-12 o nelle estensioni, perché richiede agli studenti di progettare da zero un layout Workcell in base alla loro strategia per il Capstone Project Competition. Gli studenti applicheranno le loro capacità di ingegneria e codifica per avere successo in questo laboratorio.
L'intera esperienza Workcell
Il curriculum V5 Workcell è un'autentica esperienza di STEM integrato che espone gli studenti alla robotica industriale e all'automazione di fabbrica in modo accessibile e pratico. Gli studenti acquisiscono esperienza di costruzione e codifica, ma ottengono anche un'applicazione nel mondo reale di concetti matematici e scientifici come il sistema di coordinate cartesiane, le variabili e il movimento nello spazio 3D. Questi collegamenti ti aiuteranno ad accedere al curriculum Workcell.