Witamy w nauczaniu z komórką V5 Workcell!
Nie potrafię nawet wyrazić, jak bardzo jestem podekscytowany możliwością udostępnienia Ci Workcell! Jako poprzedni nauczyciel matematyki w szkole średniej i na uczelni mogę z doświadczenia powiedzieć, jak niesamowity jest Workcell – wraz z otaczającym go programem nauczania i wsparciem. Jest pisany przez nauczycieli dla nauczycieli, bo znamy potrzeby klasy.
Wiem z pierwszej ręki, jak to wygląda i jak to jest wprowadzać w życie złożone koncepcje dla uczniów oraz radość na ich twarzach, gdy wszystko w końcu nabiera sensu i prawdziwego znaczenia. Ta strona została zaprojektowana jako Twój osobisty przewodnik po programie nauczania Workcell i wszystkich towarzyszących mu zasobach, dzięki którym Ty i Twoi uczniowie odniesiecie sukces.
Od budowania i kodowania Workcell po naukę działania robotów przemysłowych, Workcell zapewnia uczniom naprawdę niezrównane, zintegrowane doświadczenie STEM.
Lauren Harter
Dyrektor ds. technologii instruktażowych, VEX Robotics
Nie możesz obejrzeć tego filmu? Pobierz tutaj>
VEX V5 Workcell to wprowadzenie do świata robotyki przemysłowej. Ten model, na tyle mały, że można go umieścić na biurku w klasie, sprawia, że VEX V5 Workcell jest dostępny w różnych placówkach edukacyjnych. Ponadto zalety stosowania VEXcode V5 jako języka programowania obniżają barierę wejścia dla przemysłowego ramienia robota zarówno dla uczniów, jak i nauczycieli. Komórka robocza V5 wraz z VEXcode V5 zapewnia studentom możliwość rozwijania umiejętności technicznych i rozwiązywania problemów poprzez budowanie i programowanie symulowanej celi produkcyjnej z robotem pięcioosiowym.
Zobacz podsumowanie V5 Workcell >
Program nauczania V5 Workcell jest kompleksowy, ustrukturyzowany i zawiera wszystko, czego Ty i Twoi uczniowie potrzebujecie, aby odnieść sukces. Program nauczania składa się z laboratoriów STEM i rozszerzeń Workcell. Laboratoria STEM to rusztowane materiały skierowane do uczniów, które obejmują bezpośrednie instrukcje i ocenę. Rozszerzenia Workcell to edytowalne Dokumenty Google, które pozwalają uczniom poznawać koncepcje budowania i kodowania w sposób otwarty i przy mniejszym wysiłku.
Studenci rozpoczną od laboratoriów STEM 1–12, aby poznać podstawowe koncepcje robotyki przemysłowej podczas budowania i kodowania Workcell w celu wykonania zadań. Następnie uczniowie zapoznają się z rozszerzeniami Workcell, aby przećwiczyć koncepcje poznane w laboratoriach STEM 1-12, postępując dalej w zakresie budowania i kodowania, modyfikując oryginalny projekt kompilacji Workcell. Uczniowie kończą zajęcia STEM Lab 13: Konkurs na projekt Capstone, podczas którego wykorzystują wszystko, czego się nauczyli, w warunkach konkursu swobodnego budowania, który naśladuje działanie fabryki w świecie rzeczywistym.
Laboratoria STEM V5 Workcell 1-12
Wprowadzenie do komórki roboczej V5
Pierwsze trzy laboratoria Workcell STEM zapoznają studentów z robotyką przemysłową, bezpieczeństwem i działaniem ramienia Workcell w przestrzeni 3D.
Laboratorium 1
Uczniowie rozpoczynają od zbudowania Workcell przy użyciu instrukcji budowania krok po kroku dzięki czemu wszyscy uczniowie mogą odnieść sukces nawet bez wcześniejszego doświadczenia w budownictwie lub inżynierii. Budując Workcell, uczniowie dowiedzą się, jak go opanować i dlaczego jest to istotne dla funkcjonalności Workcell.
Laboratorium 2
Uczniowie zdobywają wiedzę na temat znaczenia bezpieczeństwa — zarówno w klasie, jak i w branży — oraz symulują zatrzymanie awaryjne za pomocą wyłącznika zderzakowego.
Laboratorium 3
Kiedy uczniowie zbudują Workcell i zyskają podstawową wiedzę na temat bezpieczeństwa, przystępują do nauki, jak ramię Workcell działa w przestrzeni 3D. Uczniowie zaczynają od ręcznego poruszania ramieniem, wyświetlając w czasie rzeczywistym aktualne wartości współrzędnych x, y i z na ekranie V5 Brain. Gdy uczniowie zrozumieją, jak ramię Workcell działa w przestrzeni 3D, zdobędą podstawową wiedzę niezbędną do rozpoczęcia samodzielnego kodowania ramienia w celu przeniesienia go do dyskretnej lokalizacji (x, y, z).
Kodowanie komórki roboczej V5 do ruchów zautomatyzowanych
Laboratoria STEM 4–6 skupiają się na kodowaniu ruchów autonomicznych, w szczególności w celu zbadania ruchów autonomicznych wzdłuż osi x, y i z.
Laboratorium 4
Uczniowie badają różnicę między ruchami liniowymi i stawowymi wzdłuż osi x i y oraz zalety każdego z nich.
Laboratorium 5
Uczniowie łączą nowo nabyte umiejętności kodowania z matematyką, wprowadzając zmienne przechowujące początkową współrzędną (x, y, z). Następnie dodają przyrosty do początkowej zapisanej wartości współrzędnych, aby przesunąć znacznik wzdłuż osi x i y.
Laboratorium 6
Uczniowie kontynuują rysowanie za pomocą markera wzdłuż osi X i Y, ale muszą także podnosić marker pomiędzy kształtami lub literami, korzystając z osi Z. Ten postęp umiejętności przygotowuje uczniów do poruszania ramieniem wzdłuż wszystkich trzech osi (x, y, z), aby podnosić i umieszczać dyski w późniejszych laboratoriach.
Kodowanie dla wszystkich (VEXcode V5)
- Nie jest wymagane wcześniejsze doświadczenie w kodowaniu
- Filmy wideo krok po kroku, które prowadzą ucznia przez proces kodowania
- Niska bariera wejścia dzięki językowi opartemu na blokach
- Wbudowana pomoc i gotowe przykładowe projekty
Rozwój Zawodowy VEX Plus (PD+)
Firma VEX Robotics oferuje kompleksowe zasoby do rozwoju zawodowego, dostępne na stronie pd.vex.com. Platforma Professional Development Plus (PD+) firmy VEX to miejsce, w którym znajdziesz bogactwo zasobów opracowanych z myślą o wzmocnieniu pozycji nauczycieli w świecie STEM. Platforma VEX PD+ oferuje dwa poziomy – bezpłatny i płatny poziom All-Access.
Bezpłatna warstwa VEX PD+
Bezpłatna warstwa VEX PD+ obejmuje dostęp do:
- Kursy wprowadzające: Te samodzielne kursy online zapewniają szkolenia na każdej platformie VEX. Każdy kurs zawiera ocenę kształtującą i śledzi Twoje postępy, dzięki czemu możesz łatwo sprawdzić swoje zrozumienie i ukończyć kurs we własnym tempie. Po uzyskaniu certyfikatu uzyskasz dostęp do VEX Professional Learning Community (PLC).
- Professional Learning Community (PLC): Dołącz do sieci globalnych nauczycieli i ekspertów VEX, gdzie możesz uczyć się, dzielić się i korzystać z bogactwa wspólnych doświadczeń. To jest Twój wirtualny salon nauczyciela, w którym możesz prowadzić znaczący dialog, dzielić się wiedzą, zadawać pytania i współpracować, aby ulepszyć nauczanie i uczenie się przedmiotów STEM.
Poziom płatny VEX PD+ (pełny dostęp)
Poziom płatny VEX PD+ (All-Access) obejmuje dostęp do:
- Sesje 1-1: Umów się na sesję 1-1 z ekspertem VEX, uzyskaj wskazówki i wsparcie dostosowane do Twoich potrzeb.
- VEX Masterclasses: oparte na wideo kursy prowadzone przez ekspertów, od kursów wprowadzających „Pierwsze kroki” po bardziej zaawansowane kursy pedagogiczne.
- Biblioteka wideo VEX: Dostęp do setek filmów o różnej tematyce i na różne platformy VEX, dostępnych w dowolnym czasie i miejscu.
- sesji na żywo: tematyczne, godzinne sesje prowadzone przez ekspertów, które dostarczają spostrzeżeń i praktycznych wniosków na temat nauczania z VEX.
- Konferencja VEX Robotics Educators Conference: Coroczna konferencja skupiająca społeczność VEX PD+ w celu osobistego, praktycznego uczenia się, inspirujących przemówień i sesji edukacyjnych z ekspertami VEX w dziedzinie edukacji.
Każdy użytkownik będzie miał również dostęp do własnego panelu, który zawiera przegląd wszystkich funkcji VEX PD+, co pozwoli mu łatwo rozpocząć pracę. Stale aktualizujemy PD+ o nowe materiały, dzięki czemu nasza platforma pozostaje bogatym, dynamicznym źródłem informacji dla naszych nauczycieli.
Jesteśmy tutaj, aby wspierać Cię na Twojej drodze zawodowej. Jeśli masz jakieś pytania lub uwagi, możesz skorzystać z narzędzia opinii w VEX PD+. Cieszymy się, że możesz odkrywać, uczyć się i nawiązywać kontakty.
Odkrywanie opcji Pick and Place
Laboratoria STEM 7-9 skupiają się na wprowadzeniu do elektromagnesu oraz wybieraniu, umieszczaniu i transporcie kolorowych krążków.
Laboratorium 7
Uczniowie zapoznają się z Elektromagnesem poprzez interakcję z interfejsem użytkownika (UI) na ekranie V5 Brain, który działa jak kolorowe przyciski. Uczeń określa kolor dysku w górnej części miejsca odbioru i wybiera odpowiedni przycisk na ekranie. To powoduje, że ramię podnosi dysk i upuszcza go w miejscu zrzutu właściwym dla tego koloru. Dzięki temu uczestnicy zajęć w późniejszych laboratoriach dowiedzą się, w jaki sposób czujniki mogą jeszcze bardziej zautomatyzować ten proces. Wcześniejsza nauka o osi z i różnicach pomiędzy ruchami liniowymi i przegubowymi stosowana jest na poziomie podstawowym.
Laboratorium 8
Uczniowie dodają czujnik optyczny, aby zautomatyzować proces identyfikacji kolorów dysków. Uczniowie muszą rozważyć, jak zmieni się oś Z miejsca pobrania za każdym razem, gdy zostanie podniesiony nowy dysk, ponieważ na początku będzie załadowanych więcej niż jeden dysk. Laboratorium 8 zawiera głębokie powiązania z wieloma wcześniejszymi koncepcjami, w tym z ruchem liniowym i stawowym; eksploracja osi x, y i z; oraz zaleta czujników w automatyzacji.
Laboratorium 9
Uczniowie zapoznają się z przenośnikami, dodając przenośniki zależne od czasu do swojej kompilacji Workcell. Korzystanie z przenośników zależnych od czasu pomaga uczniom zrozumieć, jak szybko się obracają i w jakim kierunku, a także może skłonić ich do rozważenia korzyści płynących ze stosowania czujników do automatycznego uruchamiania i zatrzymywania przenośników.
Biblioteka zasobów VEX
Wsparcie na wyciągnięcie ręki w zakresie przechowywania, budowania, masteringu, kodowania i wielu innych
To nie porażka, to nauka
- Studenci angażują się w proces iteracji
- Proces projektowania inżynieryjnego służy do strategicznej aktualizacji kodu lub projektu kompilacji inżynieryjnej
Wsparcie w budowaniu odporności uczniów za pomocą STEM Labs >
Dyski transportowe i sortujące
STEM Labs 10-12 skupiają się na optymalizacji dysków transportujących i sortujących.
Laboratorium 10
Studenci dodatkowo automatyzują przemieszczanie się dysków po przenośnikach, dodając czujnik optyczny i moduły śledzące linię. Przed zajęciami w tym laboratorium uczeń umieszczał dysk w dowolnym kolorze na przenośniku, który miał być transportowany w oparciu o przyrosty czasu. Czujnik optyczny wyzwala określone zachowania w oparciu o wykryty kolor, automatyzując wykrywanie koloru. Dodano moduły śledzenia linii, które uruchamiają i zatrzymują określone przenośniki po uruchomieniu oraz włączają przełącznik. Uczniowie widzą, że użycie czujników zamiast przenośników sterowanych czasowo gwarantuje, że dyski zatrzymają się za każdym razem w tym samym miejscu, niezależnie od poślizgu lub jakichkolwiek czynników środowiskowych, które mogły mieć na to wpływ.
Laboratorium 11
Zamiast podawania jednego dysku do systemu przez ucznia na raz, dodawany jest podajnik dysków, aby zautomatyzować proces, umożliwiając wydawanie wielu dysków jednocześnie. Jeśli w klasie znajduje się więcej niż jedna komórka Workcell, uczniowie mają możliwość zapoznania się z systemami współpracy. Na przykład uczniowie mogą stworzyć program, w którym pierwszy element każdego kolorowego krążka jest sortowany w Workcell nr 1, a drugi jest kierowany do Workcell 2 i tam sortowany.
Laboratorium 12
Do tego momentu w serii laboratoriów uczniowie mieli do czynienia z mocno rozbudowanym programem nauczania z odrębnymi instrukcjami budowania i przykładami kodu. Laboratorium 12 pozwala uczniom zbadać, jak nieznacznie zmodyfikować Workcell, wykorzystując całą wiedzę, której nauczyli się w laboratoriach 1-11, aby wziąć udział w konkursie w klasie. Przykładami zmian może być dodanie dodatkowych czujników lub zwiększenie wysokości podajnika dyskowego.
Kontekst jest kluczem
- Uczniowie mają możliwość zastosowania nowo nabytych umiejętności w kontekście
- Wyzwania w każdym laboratorium STEM mają na celu sprawdzenie umiejętności wykorzystywanych w rzeczywistych zastosowaniach
- Program Workcell daje uczniom szansę poznania koncepcji w praktyczny sposób
Pedagogika zbudowana na solidnym fundamencie
Opracowany przez nauczycieli dla nauczycieli, Workcell oferuje oparte na badaniach i zgodne ze standardami zasoby programowe, poparte sprawdzonymi wynikami, dzięki czemu możesz pewnie uczyć.
Twój podręcznik nauczyciela
Każde laboratorium STEM ma wbudowane notatki dla nauczyciela i podpowiedzi, a także gotowe przykładowe rozwiązania w zakresie kodowania i klucze odpowiedzi do pytań oceniających.
Pomagają odpowiedzieć
- Co ja, edukator, powinienem zrobić, aby ułatwić te działania?
- Co będą robić uczniowie?
- Jak sprawdzić ich zrozumienie?
Planowanie zrobione dla Ciebie
Przewodnik dotyczący skumulowanego tempa pracy Workcell przeprowadzi Cię przez proces wdrażania laboratoriów i rozszerzeń Workcell STEM.
Strony podglądu zawierają podsumowanie każdego laboratorium w skrócie:
- Przykład cyfrowy
- Podglądy do druku
-
Opcjonalne rubryki Dokumentu Google:
- Współpraca
- Budynek
- Notatnik inżynierski (pisanie)
- Pseudokod/kodowanie
- Ocena ucznia (przykład)
Dostosowanie do standardów
Laboratoria VEX V5 STEM są dostosowane do szeregu standardów, dzięki czemu wszyscy uczniowie mają dostęp do solidnych treści. Możesz zobaczyć, w jaki sposób nasze lekcje pomagają osiągnąć cele edukacyjne Twoich uczniów, w dokumencie Gdzie i jak osiągane są standardy. Każda zakładka jest powiązana z inną jednostką laboratorium STEM.
Rozszerzenia komórek roboczych V5
VEX V5 Workcell Extensions mają na celu dalsze zgłębianie koncepcji omawianych w laboratoriach STEM 1-12 i zapoznawanie uczniów z dodatkowymi koncepcjami sortowania i automatyzacji. Rozszerzenia te należy ukończyć po przejściu wszystkich dwunastu laboratoriów STEM VEX V5 Workcell w ramach przygotowań do STEM Lab 13: Projekt Capstone.
Laboratoria STEM + rozszerzenia = całoroczny program nauczania na wyciągnięcie ręki
Zobacz Przewodnik po stymulacji skumulowanej >
Rozszerzenia te wymagają od studentów planowania i budowania nowych sekcji Workcell w celu zdobycia praktycznego doświadczenia w zakresie określonych koncepcji inżynieryjnych.
Nie ma instrukcji budowania rozszerzeń, ale omówiono budowę konkretnych mechanizmów. Pozwala to na większą modyfikację oryginalnych kompilacji Workcell, wypełniając lukę pomiędzy korzystaniem z instrukcji kompilacji w laboratoriach 1-12 a swobodnym budowaniem w laboratorium 13.
Chociaż laboratoria STEM zaprojektowano tak, aby można je było ukończyć w określonej kolejności, rozszerzenia Workcell można ukończyć w dowolnej kolejności. Jednak koncepcje niektórych rozszerzeń są bardziej złożone niż inne.
Dowiedz się więcej o koncepcjach objętych rozszerzeniami Workcell V5 >Laboratorium STEM 13: Projekt Capstone
Symuluj realną realizację fabryczną w konkursie Capstone Project Competition, eksperymentując z dokładnością, wydajnością i ograniczeniami materiałowymi. Nie ma określonej kompilacji tego laboratorium, a studenci będą mieli możliwość zaprojektowania własnej komórki roboczej.
W laboratorium STEM 13 uczniowie zastosują wszystko, czego nauczyli się w laboratoriach 1–12 oraz rozszerzenia w środowisku konkursowym. Różni się to od wszystkiego, czego uczniowie doświadczyli w laboratoriach 1–12 lub w rozszerzeniach, ponieważ wymaga od studentów zaprojektowania układu Workcell od podstaw w oparciu o ich strategię związaną z konkursem projektu Capstone. Aby odnieść sukces w tym laboratorium, studenci wykorzystają swoje umiejętności inżynieryjne i kodowania.
Całe doświadczenie Workcell
Program nauczania V5 Workcell to prawdziwe doświadczenie zintegrowanego STEM, które umożliwia studentom zapoznanie się z robotyką przemysłową i automatyzacją fabryk w przystępny i praktyczny sposób. Studenci zdobywają doświadczenie w budowaniu i kodowaniu, ale zdobywają także praktyczne zastosowanie pojęć matematycznych i naukowych, takich jak układ współrzędnych kartezjańskich, zmienne i ruch w przestrzeni 3D. Te linki pomogą Ci uzyskać dostęp do programu nauczania Workcell.