CTE(Workcell) 교육자는 여기서 시작합니다

TeachCTE.vex.com에 오신 것을 환영합니다!

Workcell을 여러분과 공유하게 되어 얼마나 기쁜지 이루 말할 수가 없습니다! 이전에 고등학교 및 대학 수학 교육자였던 저는 Workcell과 관련 커리큘럼 및 지원이 실제로 얼마나 놀라운지 경험을 통해 말씀드릴 수 있습니다. 우리는 교실의 요구 사항을 알고 있기 때문에 교사가 교사를 위해 작성했습니다.

저는 학생들을 위해 복잡한 개념을 생생하게 전달하는 것이 어떤 모습이고 어떤 느낌인지, 그리고 마침내 모든 것이 이해되고 진정한 의미를 가지게 되었을 때 그들의 얼굴에 나타나는 기쁨을 직접 알고 있습니다. 이 페이지는 귀하와 귀하의 학생들이 성공할 수 있도록 Workcell 커리큘럼과 그에 수반되는 모든 리소스를 개인적으로 안내하기 위해 고안되었습니다.

Workcell 구축 및 코딩부터 산업용 로봇의 작동 방식 학습에 이르기까지 Workcell은 학생들에게 진정으로 비교할 수 없는 통합 STEM 경험을 제공합니다.

Lauren Harter
VEX Robotics 교육 기술 이사

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VEX V5 Workcell은 산업용 로봇의 세계를 소개합니다. 교실 책상 위에 놓을 수 있을 만큼 작은 이 모델을 사용하면 VEX V5 Workcell을 다양한 교육 환경에서 사용할 수 있습니다. 또한 VEXcode V5를 프로그래밍 언어로 사용하면 학생과 교사 모두가 산업용 로봇 팔에 대한 진입 장벽을 낮출 수 있다는 장점이 있습니다. VEXcode V5와 함께 V5 Workcell은 5축 로봇으로 시뮬레이션된 제조 작업셀을 구축하고 프로그래밍함으로써 학생들에게 기술 및 문제 해결 기술을 개발할 수 있는 기회를 제공합니다.

V5 Workcell >요약 보기

V5 Workcell 커리큘럼은 포괄적이고 체계적이며 귀하와 귀하의 학생들이 성공하는 데 필요한 모든 것을 갖추고 있습니다. 커리큘럼은 STEM Labs 및 Workcell Extensions로 구성됩니다. STEM 연구실은 직접적인 교육과 평가를 포함하는 학생 대상 자료입니다. Workcell Extensions는 학생들이 더 적은 스캐폴딩을 사용하여 개방형 방식으로 구축 및 코딩 개념을 탐색할 수 있도록 하는 편집 가능한 Google 문서입니다. 

학생들은 STEM Labs 1-12부터 시작하여 작업을 완료하기 위해 Workcell을 구축하고 코딩하면서 산업용 로봇공학의 기본 개념을 학습합니다. 그런 다음 학생들은 Workcell Extensions를 탐색하여 STEM Labs 1-12에서 배운 개념을 연습하고 원래 Workcell 빌드 설계를 수정하여 빌드 및 코딩을 더욱 심화합니다. 학생들은 STEM Lab 13: Capstone Project Competition으로 마무리하며, 실제 공장 운영을 모방한 자유 건축 경쟁 환경에서 배운 모든 것을 적용합니다.


V5 Workcell STEM 연구실 1-12

V5 워크셀 소개

처음 세 개의 Workcell STEM Lab은 학생들에게 산업용 로봇 공학, 안전 및 Workcell의 팔이 3D 공간에서 작동하는 방식을 소개합니다.

VEX CTE 연구소 1, 2, 3

연구실 1

학생들은 단계별 구축 지침 사용하여 Workcell 구축을 시작하므로 모든 학생들이 사전 구축 또는 엔지니어링 경험 없이도 성공할 수 있습니다. Workcell을 구축하는 동안 학생들은 Workcell을 익히는 방법과 이것이 Workcell의 기능에 중요한 이유를 배우게 됩니다.

연구실 2

학생들은 교실과 업계 모두에서 안전의 중요성에 대해 배우고 범퍼 스위치를 사용하여 비상 정지를 시뮬레이션합니다.

연구실 3

학생들이 Workcell을 조립하고 안전에 대한 기본적인 이해를 마친 후에는 Workcell의 암이 3D 공간에서 어떻게 작동하는지 학습하게 됩니다. 학생들은 V5 Brain의 화면에 현재 x, y, z 좌표 값을 실시간으로 표시하면서 수동으로 팔을 움직이는 것으로 시작합니다. 학생들이 Workcell 팔이 3D 공간에서 어떻게 작동하는지 이해하고 나면 팔이 개별(x, y, z) 위치로 이동하도록 자율적으로 코딩하기 위한 기초 지식을 갖추게 됩니다.

자동화된 이동을 위한 V5 Workcell 코딩

STEM 연구실 4-6에서는 자율적 움직임을 위한 코딩, 특히 x, y, z축을 따른 자율적 움직임을 탐구하는 데 중점을 둡니다.

VEX CTE 연구소 4, 5, 6

연구실 4

학생들은 x축과 y축을 따른 선형 운동과 관절 운동의 차이점과 각각의 장점을 탐구합니다.

실습 5

학생들은 초기 (x, y, z) 좌표를 저장하는 변수를 도입하여 새로 형성된 코딩 기술과 수학을 결합합니다. 그런 다음 초기 저장된 좌표 값에 증분을 추가하여 x 및 y축을 따라 마커를 이동합니다.

실습 6

학생들은 x축과 y축을 따라 마커를 사용하여 계속 그림을 그리지만, z축을 사용하여 모양이나 문자 사이에 마커를 선택해야 합니다. 이러한 기술의 발전을 통해 학생들은 세 축(x, y, z)을 모두 따라 팔을 탐색하여 이후 실습에서 디스크를 집고 배치할 수 있습니다.

모두를 위한 코딩(VEXcode V5)

모두를 위한 코딩(VEXcode V5)
  • 사전 코딩 경험이 필요하지 않습니다.
  • 학생에게 코딩 방법을 안내하는 단계별 비디오
  • 블록 기반 언어로 진입 장벽이 낮음
  • 내장된 도움말 및 미리 만들어진 예제 프로젝트

VEXcode V5 >에 대해 자세히 알아보기

VEX 전문 개발 플러스(PD+)

VEX Robotics는 pd.vex.com 에서 포괄적인개발 리소스를 제공합니다. VEX의 PD+(Professional Development Plus) 플랫폼은 STEM 세계의 교육자들의 역량을 강화하기 위해 설계된 풍부한 리소스를 제공하는 곳입니다. VEX PD+ 플랫폼은 무료 계층과 All-Access 유료 계층이라는 두 가지 계층을 제공합니다.

VEX PD+ 무료 등급

V5

VEX PD+ 무료 등급에는 다음에 대한 액세스가 포함됩니다.

  • 소개 과정: 이 자기 주도형 온라인 과정은 각 VEX 플랫폼에 대한 교육을 제공합니다. 각 과정에는 형성 평가가 포함되어 있으며 진행 상황을 추적하므로 이해도를 쉽게 확인하고 자신의 속도에 맞춰 과정을 완료할 수 있습니다. 인증을 취득하면 VEX 전문 학습 커뮤니티(PLC)에 액세스할 수 있습니다.
  • 전문 학습 커뮤니티(PLC): 풍부한 공유 경험을 통해 배우고, 공유하고, 혜택을 누릴 수 있는 글로벌 교육자 및 VEX 전문가 네트워크에 가입하세요. 이것은 의미 있는 대화를 나누고, 전문 지식을 공유하고, 질문하고, 협력하여 STEM 교육 및 학습을 개선할 수 있는 가상 교사 라운지입니다.

VEX PD+ 유료 등급(All-Access)

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VEX PD+ 유료 계층(All-Access)에는 다음에 대한 액세스가 포함됩니다.

  • 1-1 세션: VEX 전문가와 1-1 세션을 예약하고 귀하의 필요에 맞는 지도와 지원을 받으세요.
  • VEX 마스터클래스: '시작하기' 입문 과정부터 고급 교육학 중심 과정까지 다양한 비디오 기반 전문가 주도 과정.
  • VEX 비디오 라이브러리: 언제 어디서나 이용 가능한 다양한 주제와 VEX 플랫폼에 걸쳐 수백 개의 비디오에 액세스할 수 있습니다.
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  • 라이브 세션: VEX 교육에 대한 통찰력과 실질적인 정보를 제공하는 주제별, 1시간 동안 전문가가 진행하는 세션.
  • VEX 로보틱스 교육자 컨퍼런스: VEX PD+ 커뮤니티를 하나로 모아 VEX 교육 전문가와의 직접 체험 학습, 영감을 주는 기조연설 및 학습 세션을 제공하는 연례 컨퍼런스입니다.

또한 모든 사용자는 VEX PD+의 모든 기능을 둘러볼 수 있는 자신의 대시보드에 액세스하여 쉽게 시작할 수 있습니다. 우리는 PD+를 새로운 자료로 지속적으로 업데이트하여 플랫폼이 교육자들을 위한 풍부하고 역동적인 리소스로 유지되도록 보장하고 있습니다.

우리는 귀하의 전문적인 여정을 지원하기 위해 왔습니다. 질문이나 피드백이 있는 경우 VEX PD+의 피드백 도구를 사용할 수 있습니다. 우리는 여러분이 탐색하고, 배우고, 연결할 수 있기를 기대합니다.

픽 앤 플레이스 탐색

STEM Labs 7-9는 전자석 소개와 컬러 디스크의 선택, 배치 및 운송에 중점을 둡니다.

VEX CTE 연구소 7, 8, 9

연구실 7

학생들은 컬러 버튼 역할을 하는 V5 Brain 화면의 사용자 인터페이스(UI)와 상호 작용하여 전자석을 접하게 됩니다. 학생은 픽업 위치 상단에 있는 디스크의 색상을 확인하고 화면에서 해당 버튼을 선택합니다. 이렇게 하면 팔이 디스크를 집어 해당 색상에 특정한 드롭 위치에 떨어뜨리게 됩니다. 이를 통해 학생들은 센서가 이후 실습에서 이 프로세스를 더욱 자동화할 수 있는 방법을 인식할 수 있습니다. z축과 선형 운동과 관절 운동의 차이에 대한 이전 학습은 기본 수준에 적용됩니다.

연구실 8

학생들은 광학 센서를 추가하여 디스크 색상 식별 프로세스를 자동화합니다. 처음에는 두 개 이상의 디스크가 로드되므로 학생들은 새 디스크를 집어들 때마다 집어 위치에 대한 z축이 어떻게 변경되는지 고려해야 합니다. Lab 8은 선형 및 관절 운동을 포함한 많은 초기 개념과 깊은 연결을 만듭니다. x, y, z축 탐색; 그리고 자동화를 위한 센서의 장점.

연구실 9

학생들은 Workcell 빌드에 시간 기반 컨베이어를 추가하여 컨베이어를 소개합니다. 시간 기반 컨베이어를 사용하면 학생들은 회전 속도와 방향을 이해하는 데 도움이 되며 센서를 사용하여 컨베이어를 자동으로 시작하고 중지하는 이점을 고려하도록 유도할 수 있습니다.

VEX 리소스 라이브러리

저장, 구축, 마스터링, 코딩 등을 손쉽게 지원

VEX 라이브러리 >의 Workcell 섹션 보기

실패가 아니라 배움이다

  • 학생들은 반복 과정에 참여합니다.
  • 엔지니어링 설계 프로세스는 코드 또는 엔지니어링 빌드 설계를 전략적으로 업데이트하는 데 사용됩니다.

STEM Labs >을 사용하여 학생 회복탄력성을 구축하는 방법에 대한 지원

디스크 운송 및 정렬

STEM Labs 10-12는 디스크 운송 및 정렬 최적화에 중점을 둡니다.

VEX CTE 연구소 10, 11, 12

연구실 10

학생들은 광학 센서와 라인 추적기를 추가하여 디스크가 컨베이어를 따라 이동하는 방식을 더욱 자동화합니다. 이 실습 이전에 학생은 시간 증분에 따라 운반할 컨베이어에 결정한 컬러 디스크를 배치했습니다. 광학 센서는 감지된 색상을 기반으로 특정 동작을 트리거하여 색상 감지를 자동화합니다. 트리거될 때 특정 컨베이어를 시작 및 중지하고 전환기를 작동시키기 위해 라인 추적기가 추가됩니다. 학생들은 시간 기반 컨베이어 대신 센서를 사용하면 미끄러짐이나 디스크에 영향을 미칠 수 있는 환경 요인에 관계없이 디스크가 매번 동일한 위치에서 정지한다는 것을 확인합니다.

연구실 11

학생이 한 번에 하나의 디스크를 시스템에 공급하는 대신 디스크 공급 장치를 추가하여 프로세스를 자동화하여 여러 디스크를 한 번에 분배할 수 있습니다. 교실에 Workcell이 두 개 이상 있는 경우 학생들은 협동 시스템을 경험할 수 있습니다. 예를 들어, 학생들은 각 색상 디스크의 첫 번째 디스크가 Workcell 1에 정렬되고 두 번째 디스크가 Workcell 2로 전환되어 거기에 정렬되는 프로그램을 만들 수 있습니다.

연구실 12

일련의 실습에서 지금까지 학생들은 별도의 빌드 지침과 코드 예제가 포함된 고도의 스캐폴드 커리큘럼을 경험했습니다. Lab 12에서는 학생들이 Lab 1-11에서 배운 모든 지식을 사용하여 Workcell을 약간 변경하는 방법을 탐구하고 교실 경쟁에 참여할 수 있습니다. 변경의 몇 가지 예로는 추가 센서를 추가하거나 디스크 피더의 높이를 연장하는 것이 있습니다.

맥락이 핵심이다

  • 학생들은 새로 배운 기술을 상황에 맞게 적용할 수 있는 기회를 갖습니다.
  • 각 STEM 연구소의 과제는 실제 응용 프로그램에서 사용되는 기술을 테스트하도록 설계되었습니다.
  • Workcell 커리큘럼은 학생들에게 실습 방식으로 개념을 배울 수 있는 기회를 제공합니다.

탄탄한 기초 위에 세워진 교육학

교사를 위해 교사가 개발한 Workcell은 입증된 결과를 바탕으로 연구 기반 및 표준에 부합하는 커리큘럼 리소스를 제공하므로 여러분은 자신 있게 가르칠 수 있습니다.

교사 매뉴얼

교사 매뉴얼

각 STEM 연구실에는 교사 노트와 촉진 프롬프트는 물론 미리 만들어진 샘플 코딩 솔루션과 평가 질문에 대한 답변 키가 내장되어 있습니다.

이러한 답변은 도움이 됩니다.

  • 교육자인 나는 이러한 활동을 촉진하기 위해 무엇을 해야 합니까?
  • 학생들은 무엇을 하고 있을까요?
  • 상대방이 이해했는지 어떻게 확인하나요?

 

당신을 위한 계획 완료

당신을 위한 계획 완료

Workcell 누적 속도 가이드 Workcell STEM 연구소 및 확장 구현 과정을 안내합니다.

미리보기 페이지에서는 각 실습에 대한 요약을 한 눈에 볼 수 있습니다.

 

표준에 맞춰 조정

VEX V5 STEM Labs는 다양한 표준을 목표로 하여 모든 학생이 강력한 콘텐츠에 액세스할 수 있도록 돕습니다. 표준에 도달하는 위치와 방법 문서에서 우리 수업이 학생들의 학습 목표를 달성하는 데 도움이 되는 구체적인 방법을 확인할 수 있습니다. 각 탭은 서로 다른 STEM Lab Unit과 연관되어 있습니다.


V5 Workcell 확장

VEX V5 Workcell Extensions STEM Labs 1-12에서 다루는 개념을 추가로 탐색하고 학생들에게 추가 정렬 및 자동화 개념을 소개하도록 설계되었습니다. 이러한 확장은 STEM Lab 13: Capstone Project를 준비하기 위해 VEX V5 Workcell STEM Lab 12개를 모두 거친 후에 완료되어야 합니다.

V5 Workcell 확장

STEM 연구실 + 확장 = 1년치 커리큘럼을 손쉽게 이용할 수 있습니다.

누적 페이싱 가이드 보기 >

Workcell 확장 엔지니어링 개념

이러한 확장을 통해 학생들은 특정 엔지니어링 개념에 대한 실무 경험을 쌓기 위해 Workcell의 새로운 섹션을 계획하고 구축해야 합니다.

Workcell 확장 엔지니어링 개념

확장에 대한 빌드 지침은 없지만 특정 메커니즘의 구성은 다룹니다. 이를 통해 원본 Workcell 빌드를 더 많이 수정할 수 있어 랩 1-12의 빌드 지침 사용과 랩 13의 무료 빌드 간의 격차를 해소할 수 있습니다.

STEM Labs는 특정 순서로 완료되도록 설계되었지만 Workcell Extensions는 어떤 순서로든 완료할 수 있습니다. 그러나 일부 확장의 개념은 다른 확장보다 더 복잡합니다.

V5 Workcell Extensions >에서 다루는 개념에 대해 자세히 알아보세요.

STEM 연구실 13: 캡스톤 프로젝트

정확성, 효율성, 자재 제약 조건을 실험하여 Capstone Project Competition을 통해 실제 공장 실행을 시뮬레이션해 보세요. 이 랩에는 정해진 빌드가 없으며 학생들은 자신만의 Workcell을 설계할 수 있는 기회를 갖게 됩니다.

캡스톤프로젝트 연구실 13

STEM Lab 13에서 학생들은 Lab 1-12에서 배운 모든 내용과 확장된 내용을 경쟁 환경에 적용합니다. 이는 학생들이 Lab 1~12나 확장에서 경험한 것과는 다릅니다. 학생들이 Capstone 프로젝트 공모전에 대한 전략을 바탕으로 Workcell 레이아웃을 처음부터 디자인해야 하기 때문입니다. 학생들은 이 랩에서 성공하기 위해 엔지니어링 및 코딩 기술을 적용하게 됩니다.


전체 Workcell 경험

V5 Workcell 커리큘럼은 학생들에게 산업용 로봇 공학 및 공장 자동화를 접근 가능하고 실습 방식으로 노출시키는 통합 STEM의 진정한 경험입니다. 학생들은 건축 및 코딩 경험을 쌓을 뿐만 아니라 데카르트 좌표계, 변수, 3D 공간에서의 움직임과 같은 수학과 과학 개념을 실제로 적용하는 방법도 배우게 됩니다. 이 링크는 Workcell 커리큘럼에 액세스하는 데 도움이 됩니다.

For more information, help, and tips, check out the many resources at VEX Professional Development Plus

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