Bem vindo ao ensinoCTE.vex.com!
Não posso nem começar a dizer o quanto estou animado em compartilhar o Workcell com vocês! Como ex-educador de matemática do ensino médio e universitário, posso dizer por experiência própria o quão incrível o Workcell – e seu currículo e suporte circundante – realmente é. Foi escrito por professores para professores porque conhecemos as necessidades da sala de aula.
Eu sei em primeira mão como é dar vida a conceitos complexos para os alunos e a alegria em seus rostos quando tudo finalmente faz sentido e tem um significado real. Esta página foi projetada para ser seu guia pessoal do currículo Workcell e de todos os recursos que o acompanham que farão com que você e seus alunos tenham sucesso.
Desde a construção e codificação da Workcell até o aprendizado de como funcionam os robôs industriais, a Workcell oferece aos alunos uma experiência STEM integrada verdadeiramente incomparável.
Lauren Harter
Diretora de Tecnologia Instrucional, VEX Robotics
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A Workcell VEX V5 é uma introdução ao mundo da robótica industrial. Este modelo, pequeno o suficiente para ser colocado em uma mesa de sala de aula, torna o VEX V5 Workcell acessível em diversos ambientes educacionais. Além disso, as vantagens de usar o VEXcode V5 como linguagem de programação reduzem a barreira de entrada de um braço robótico industrial para alunos e professores. A célula de trabalho V5 em conjunto com o VEXcode V5 oferece aos alunos a oportunidade de desenvolver habilidades técnicas e de resolução de problemas através da construção e programação de uma célula de trabalho de fabricação simulada com um robô de cinco eixos.
Veja um resumo do V5 Workcell >
O Currículo V5 Workcell é abrangente, estruturado e tem tudo que você e seus alunos precisam para ter sucesso. O currículo consiste em STEM Labs e Workcell Extensions. Os Laboratórios STEM são materiais estruturados voltados para o aluno que incluem instrução direta e avaliação. As extensões Workcell são documentos editáveis do Google Docs que permitem aos alunos explorar conceitos de construção e codificação de uma forma aberta e com menos andaimes.
Os alunos começarão com STEM Labs 1-12 para aprender os conceitos básicos da robótica industrial à medida que constroem e codificam a célula de trabalho para concluir tarefas. Em seguida, os alunos explorarão as extensões da célula de trabalho para praticar os conceitos aprendidos nos Laboratórios STEM 1 a 12, levando a construção e a codificação ainda mais, modificando o design original da construção da célula de trabalho. Os alunos concluem com o STEM Lab 13: Capstone Project Competition, onde aplicam tudo o que aprenderam em um ambiente de competição de construção livre que imita a operação de uma fábrica no mundo real.
Laboratórios STEM da célula de trabalho V5 1-12
Introdução à célula de trabalho V5
Os três primeiros Workcell STEM Labs apresentam aos alunos robótica industrial, segurança e como o braço da Workcell opera no espaço 3D.
Laboratório 1
Os alunos começam construindo a célula de trabalho usando instruções de construção passo a passo para que todos os alunos possam ter sucesso mesmo sem qualquer experiência anterior em construção ou engenharia. Ao construir a Célula de Trabalho, os alunos aprenderão como dominá-la e por que isso é vital para a funcionalidade da Célula de Trabalho.
Laboratório 2
Os alunos aprendem sobre a importância da segurança – tanto na sala de aula quanto na indústria – e simulam uma parada de emergência usando um interruptor de pára-choque.
Laboratório 3
Depois que os alunos construírem a célula de trabalho e tiverem uma compreensão básica de segurança, eles aprenderão como o braço da célula de trabalho opera no espaço 3D. Os alunos começam movendo manualmente o braço enquanto exibem os valores atuais das coordenadas x, y e z em tempo real na tela do V5 Brain. Depois que os alunos entenderem como o braço da célula de trabalho opera no espaço 3D, eles terão o conhecimento básico para começar a codificar autonomamente o braço para movê-lo para um local discreto (x, y, z).
Codificando a célula de trabalho V5 para movimentos automatizados
STEM Labs 4-6 concentram-se na codificação de movimentos autônomos, especificamente para explorar movimentos autônomos ao longo dos eixos x, y e z.
Laboratório 4
Os alunos exploram a diferença entre movimentos lineares e articulares ao longo dos eixos xey e como cada um tem seus próprios benefícios.
Laboratório 5
Os alunos combinam suas habilidades de codificação recém-formadas com a matemática, introduzindo variáveis para armazenar uma coordenada inicial (x, y, z). Eles então adicionam incrementos ao valor inicial da coordenada armazenada para mover um marcador ao longo dos eixos x e y.
Laboratório 6
Os alunos continuam desenhando usando o marcador ao longo dos eixos x e y, mas também devem pegar o marcador entre formas ou letras usando o eixo z. Essa progressão de habilidades prepara os alunos para navegar com o braço ao longo dos três eixos (x, y, z) para pegar e colocar os discos em laboratórios posteriores.
Codificação para todos (VEXcode V5)
- Nenhuma experiência anterior de codificação é necessária
- Vídeos passo a passo para orientar o aluno sobre como codificar
- Baixa barreira de entrada com uma linguagem baseada em blocos
- Ajuda integrada e projetos de exemplo predefinidos
Desenvolvimento Profissional VEX Plus (PD+)
A VEX Robotics oferece recursos abrangentes de desenvolvimento profissional disponíveis em pd.vex.com. A plataforma Professional Development Plus (PD+) da VEX é o seu destino para uma riqueza de recursos projetados para capacitar educadores no mundo STEM. A plataforma VEX PD+ oferece dois níveis – um nível gratuito e um nível pago All-Access.
Nível gratuito VEX PD+
O nível gratuito VEX PD+ inclui acesso a:
- Cursos introdutórios: Esses cursos on-line individualizados oferecem treinamento em cada plataforma VEX. Cada curso contém uma avaliação formativa e acompanha seu progresso, facilitando a verificação de sua compreensão e a conclusão do curso no seu próprio ritmo. Depois de se tornar certificado, você terá acesso à Comunidade de Aprendizagem Profissional VEX (PLC).
- Comunidade de Aprendizagem Profissional (PLC): Junte-se a uma rede de educadores globais e Especialistas VEX, onde você pode aprender, compartilhar e se beneficiar de uma riqueza de experiências compartilhadas. Este é o seu Teacher's Lounge virtual, onde você pode ter um diálogo significativo, compartilhar conhecimentos, fazer perguntas e trabalhar de forma colaborativa para melhorar seu ensino e aprendizagem STEM.
Nível pago VEX PD+ (acesso total)
O nível pago VEX PD+ (All-Access) inclui acesso a:
- Sessões 1-1: Agende uma sessão 1-1 com um especialista VEX, obtenha orientação e suporte adaptados às suas necessidades.
- VEX Masterclasses: Cursos baseados em vídeo e ministrados por especialistas que vão desde cursos introdutórios de 'Primeiros passos' até cursos mais avançados e focados em pedagogia.
- Biblioteca de vídeos VEX: Acesso a centenas de vídeos em diversos tópicos e plataformas VEX, disponíveis a qualquer hora e em qualquer lugar.
- Sessões ao vivo: Sessões temáticas, de uma hora de duração, conduzidas por especialistas que fornecem insights e conclusões práticas sobre o ensino com VEX.
- Conferência de Educadores de Robótica VEX: Uma conferência anual que reúne a comunidade VEX PD+ para aprendizado presencial e prático, palestras inspiradoras e sessões de aprendizagem com especialistas em educação da VEX.
Cada usuário também terá acesso ao seu próprio painel, que inclui um tour por todos os recursos do VEX PD+, permitindo que eles comecem facilmente. Estamos atualizando continuamente o PD+ com novos materiais, garantindo que nossa plataforma continue sendo um recurso rico e dinâmico para nossos educadores.
Estamos aqui para apoiá-lo em sua jornada profissional. Se você tiver alguma dúvida ou feedback, você pode usar a ferramenta de feedback no VEX PD+. Estamos entusiasmados para que você explore, aprenda e se conecte.
Explorando escolher e colocar
STEM Labs 7-9 concentram-se na introdução ao eletroímã e na coleta, colocação e transporte de discos coloridos.
Laboratório 7
Os alunos são apresentados ao Eletroímã interagindo com uma Interface de Usuário (IU) na tela do V5 Brain que funciona como botões coloridos. O aluno identifica a cor do disco na parte superior do local de coleta e seleciona o botão correspondente na tela. Isso aciona o braço para pegar o disco e soltá-lo em um local de entrega específico para aquela cor. Isso permite que os alunos reconheçam como os sensores podem automatizar ainda mais esse processo em laboratórios posteriores. A aprendizagem anterior sobre o eixo z e as diferenças entre movimentos lineares e articulares é aplicada em um nível básico.
Laboratório 8
Os alunos adicionam um sensor óptico para automatizar o processo de identificação de cores do disco. Os alunos devem considerar como o eixo z mudará para o local de coleta cada vez que um novo disco for coletado, já que, para começar, haverá mais de um disco carregado. O Laboratório 8 faz conexões profundas com muitos conceitos anteriores, incluindo movimento linear e articular; exploração dos eixos x, y e z; e a vantagem dos sensores para automação.
Laboratório 9
Os alunos são apresentados aos transportadores adicionando transportadores baseados em tempo à construção da sua célula de trabalho. O uso de transportadores baseados em tempo ajuda os alunos a compreender a rapidez com que giram e em que direção, e pode levá-los a considerar a vantagem de usar sensores para iniciar e parar automaticamente os transportadores.
Uma biblioteca de recursos VEX
Suporte ao seu alcance para armazenamento, construção, masterização, codificação e muito mais
Não é fracasso, é aprendizado
- Os alunos se envolvem no processo de iteração
- O Processo de Projeto de Engenharia é usado para atualizar estrategicamente o código ou um projeto de construção de engenharia
Suporte sobre como desenvolver a resiliência dos alunos usando STEM Labs >
Transportar e classificar discos
STEM Labs 10-12 concentra-se na otimização do transporte e classificação de discos.
Laboratório 10
Os alunos automatizam ainda mais a forma como os discos viajam ao longo dos transportadores adicionando um sensor óptico e rastreadores de linha. Antes deste laboratório, o aluno colocaria qualquer disco colorido que decidisse na esteira a ser transportada com base em incrementos de tempo. O Sensor Óptico aciona determinados comportamentos com base na cor detectada, automatizando a detecção de cores. Rastreadores de linha são adicionados para iniciar e parar determinados transportadores quando acionados e para acionar o desviador. Os alunos percebem que o uso de sensores em vez de transportadores baseados em tempo garante que os discos pararão sempre no mesmo local, independentemente do deslizamento ou de quaisquer fatores ambientais que possam tê-los afetado.
Laboratório 11
Em vez de um disco ser inserido no sistema por vez pelo aluno, um alimentador de disco é adicionado para automatizar o processo, permitindo que vários discos sejam distribuídos de uma só vez. Se houver mais de uma célula de trabalho na sala de aula, os alunos terão a opção de experimentar sistemas cooperativos. Por exemplo, os alunos poderiam criar um programa onde o primeiro de cada disco colorido é classificado na célula de trabalho um e o segundo é desviado para a célula de trabalho 2 e classificado lá.
Laboratório 12
Até este ponto da série de laboratórios, os alunos experimentaram um currículo fortemente estruturado com instruções de construção discretas e exemplos de código. O Laboratório 12 permite que os alunos explorem como alterar levemente a Célula de Trabalho usando todo o conhecimento que aprenderam nos Laboratórios 1 a 11 para participar de uma competição em sala de aula. Alguns exemplos de alterações podem incluir a adição de sensores adicionais ou a extensão da altura do alimentador de disco.
Contexto é a chave
- Os alunos têm a oportunidade de aplicar suas habilidades recém-aprendidas no contexto
- Os desafios em cada Laboratório STEM são projetados para testar habilidades usadas em aplicações do mundo real
- O currículo Workcell oferece aos alunos a oportunidade de aprender conceitos de maneira prática
Pedagogia construída sobre bases sólidas
Desenvolvido por professores para professores, o Workcell oferece recursos curriculares baseados em pesquisas e alinhados a padrões, respaldados por resultados comprovados, para que você possa ensinar com confiança.
Seu manual do professor
Cada laboratório STEM possui notas integradas para o professor e instruções de facilitação, bem como exemplos de soluções de codificação prontas e respostas para perguntas de avaliação.
Isso ajuda a responder
- O que eu, o educador, deveria fazer para facilitar essas atividades?
- O que os alunos estarão fazendo?
- Como posso verificar a compreensão deles?
Planejamento feito para você
O guia de ritmo cumulativo do Workcell orienta você na implementação dos laboratórios e extensões STEM do Workcell.
As páginas de visualização fornecem um resumo de cada laboratório:
- Exemplo digital
- Pré-visualizações para impressão
-
Rubricas opcionais do Google Doc:
- Colaboração
- Prédio
- Caderno de Engenharia (escrita)
- Pseudocódigo/codificação
- Avaliação do aluno (exemplo)
Alinhamento aos Padrões
Os Laboratórios STEM VEX V5 são direcionados a vários padrões, ajudando a garantir que todos os alunos tenham acesso a um conteúdo robusto. Você pode ver as maneiras específicas pelas quais nossas aulas ajudam a atingir os objetivos de aprendizagem de seus alunos no documento Onde e como os padrões são alcançados. Cada guia se correlaciona com uma unidade de laboratório STEM diferente.
Extensões de célula de trabalho V5
VEX V5 Workcell Extensions foram projetadas para explorar ainda mais os conceitos abordados nos STEM Labs 1-12 e apresentar aos alunos conceitos adicionais de classificação e automação. Essas extensões devem ser concluídas depois de passar por todos os doze Laboratórios STEM VEX V5 Workcell em preparação para o Laboratório STEM 13: Projeto Capstone.
STEM Labs + Extensions = currículo de um ano inteiro ao seu alcance
Veja o Guia de ritmo cumulativo >
Essas extensões exigem que os alunos planejem e construam novas seções da célula de trabalho para obter experiência prática com conceitos específicos de engenharia.
Não há instruções de construção para as extensões, mas a construção de mecanismos específicos é abordada. Isso permite mais modificações nas construções originais da Workcell, preenchendo a lacuna entre o uso de instruções de construção nos Laboratórios 1 a 12 e a construção livre no Laboratório 13.
Embora os Laboratórios STEM sejam projetados para serem concluídos em uma ordem específica, as Extensões da Célula de Trabalho podem ser concluídas em qualquer ordem. No entanto, os conceitos em algumas extensões são mais complexos do que outros.
Saiba mais sobre os conceitos abordados pelo V5 Workcell Extensions >Laboratório STEM 13: Projeto Capstone
Simule a execução real da fábrica com a Competição de Projeto Capstone, experimentando precisão, eficiência e restrição de materiais. Não há construção prescrita para este laboratório e os alunos terão a oportunidade de projetar sua própria célula de trabalho.
No Laboratório STEM 13, os alunos aplicarão tudo o que aprenderam nos Laboratórios 1 a 12 e nas extensões em um ambiente de competição. Isso é diferente de tudo o que os alunos experimentaram nos Laboratórios 1 a 12 ou nas extensões, porque exige que os alunos projetem um layout de célula de trabalho do zero com base em sua estratégia para a Competição de Projetos Capstone. Os alunos aplicarão suas habilidades de engenharia e codificação para obter sucesso neste laboratório.
Toda a experiência da célula de trabalho
O currículo V5 Workcell é uma experiência genuína de STEM integrado que expõe os alunos à robótica industrial e à automação fabril de uma forma acessível e prática. Os alunos obtêm experiência de construção e codificação, mas também obtêm uma aplicação no mundo real de conceitos matemáticos e científicos, como o sistema de coordenadas cartesianas, variáveis e movimento no espaço 3D. Esses links ajudarão você a acessar o currículo Workcell.