Добро пожаловать в преподавание с V5 Workcell!
Я даже не могу передать вам, как я рад поделиться с вами Workcell! Как бывший преподаватель математики в средней школе и колледже, я могу по своему опыту сказать вам, насколько на самом деле удивительна программа Workcell, а также окружающая ее учебная программа и поддержка. Он написан учителями для учителей, потому что мы знаем потребности класса.
Я не понаслышке знаю, каково это — воплощать в жизнь сложные концепции для студентов, а также радость на их лицах, когда все это наконец обретает смысл и имеет реальный смысл. Эта страница предназначена для вашего личного ознакомления с учебной программой Workcell и всеми сопутствующими ресурсами, которые помогут вам и вашим ученикам добиться успеха.
От создания и кодирования Workcell до изучения того, как функционируют промышленные роботы, Workcell предоставляет студентам поистине непревзойденный интегрированный опыт STEM.
Лорен Хартер
Директор по образовательным технологиям, VEX Robotics
Посмотрите видео выше, чтобы ознакомиться с обзором ресурсов, доступных преподавателям VEX V5 Workcell.
Не можете просмотреть это видео? Скачать здесь>
VEX V5 Workcell — это введение в мир промышленной робототехники. Эта модель, достаточно маленькая, чтобы ее можно было разместить на парте в классе, делает VEX V5 Workcell доступным в различных образовательных учреждениях. Кроме того, преимущества использования VEXcode V5 в качестве языка программирования снижают порог доступа к промышленному роботизированному манипулятору как для студентов, так и для преподавателей. V5 Workcell вместе с VEXcode V5 предоставляет студентам возможность развивать технические навыки и навыки решения проблем путем создания и программирования моделируемого производственного цеха с помощью пятиосного робота.
Посмотреть обзор V5 Workcell >
Учебная программа V5 Workcell является всеобъемлющей, структурированной и содержит все необходимое для достижения успеха вами и вашими учениками. Учебная программа состоит из STEM Labs и Workcell Extensions. STEM Labs — это готовые материалы для студентов, включающие непосредственное обучение и оценку. Расширения Workcell — это редактируемые документы Google, которые позволяют учащимся изучать концепции построения и кодирования открытым способом с меньшими затратами.
Студенты начнут с STEM Labs 1–12, чтобы изучить фундаментальные концепции промышленной робототехники, создавая и кодируя Workcell для выполнения задач. Затем учащиеся изучат расширения Workcell, чтобы попрактиковаться в концепциях, изученных в STEM Labs 1–12, продолжая сборку и программирование, изменяя исходный дизайн сборки Workcell. Студенты заканчивают STEM Lab 13: Конкурс проектов Capstone, где они применяют все, что они узнали, в условиях конкурса свободного строительства, имитирующего реальную работу завода.
Лаборатории STEM V5 Workcell 1–12
Знакомство с рабочей ячейкой V5
Первые три лаборатории STEM Workcell знакомят студентов с промышленной робототехникой, безопасностью и тем, как рука Workcell работает в трехмерном пространстве.
Лаборатория 1
Учащиеся начинают с сборки Workcell, используя пошаговых инструкций по сборке , чтобы все учащиеся могли добиться успеха, даже не имея предварительного опыта строительства или проектирования. Создавая Workcell, учащиеся узнают, как им овладеть и почему это важно для функциональности Workcell.
Лаборатория 2
Учащиеся постепенно узнают о важности безопасности — как в классе, так и на производстве — и моделируют аварийную остановку с помощью бамперного выключателя.
Лаборатория 3
После того как учащиеся соберут Workcell и получат базовое представление о безопасности, они перейдут к изучению того, как рычаг Workcell работает в трехмерном пространстве. Учащиеся начинают с ручного перемещения руки, одновременно отображая текущие значения координат x, y и z в реальном времени на экране V5 Brain. Как только учащиеся поймут, как рука Workcell работает в трехмерном пространстве, они получат базовые знания, позволяющие начать автономно программировать руку для перемещения в дискретное (x, y, z) местоположение.
Программирование рабочей ячейки V5 для автоматизированных перемещений
Лаборатории STEM 4–6 сосредоточены на кодировании автономных движений, в частности на изучении автономных движений по осям x, y и z.
Лаборатория 4
Учащиеся изучают разницу между линейными и суставными движениями по осям X и Y, а также то, что каждое из них имеет свои преимущества.
Лаборатория 5
Учащиеся объединяют свои вновь сформированные навыки программирования с математикой, вводя переменные для хранения исходной координаты (x, y, z). Затем они добавляют приращения к исходному сохраненному значению координат, чтобы переместить маркер вдоль осей X и Y.
Лаборатория 6
Учащиеся продолжают рисовать, используя маркер по осям X и Y, но также должны перемещать маркер между фигурами или буквами, используя ось Z. Такое развитие навыков готовит учащихся к перемещению руки по всем трем осям (x, y, z), чтобы брать и размещать диски на последующих лабораторных работах.
Кодирование для всех (VEXcode V5)
- Никакого предварительного опыта программирования не требуется
- Пошаговые видеоролики, которые помогут учащимся научиться программировать.
- Низкий барьер входа благодаря блочному языку
- Встроенная справка и готовые примеры проектов.
VEX Professional Development Plus (PD+)
VEX Robotics предлагает комплексные ресурсы для профессионального развития, доступные на pd.vex.com. Платформа VEX Professional Development Plus (PD+) — это место, где вы найдете множество ресурсов, предназначенных для расширения возможностей преподавателей в мире STEM. Платформа VEX PD+ предлагает два уровня: бесплатный и платный с полным доступом.
Уровень бесплатного пользования VEX PD+
Уровень бесплатного пользования VEX PD+ включает доступ к:
- Вводных курсов: Эти онлайн-курсы для самостоятельного обучения обеспечивают обучение на каждой платформе VEX. Каждый курс содержит формирующую оценку и отслеживает ваш прогресс, что позволяет вам легко проверить свое понимание и пройти курс в удобном для вас темпе. После получения сертификата вы получаете доступ к профессиональному обучающему сообществу VEX (PLC).
- Сообщество профессионального обучения (PLC): Присоединяйтесь к глобальной сети преподавателей и экспертов VEX, где вы сможете учиться, делиться и получать выгоду от богатого общего опыта. Это ваша виртуальная учительская, где вы можете вести содержательный диалог, делиться опытом, задавать вопросы и совместно работать над улучшением преподавания и обучения STEM.
Платный уровень VEX PD+ (полный доступ)
Платный уровень VEX PD+ (All-Access) включает доступ к:
- Сессии 1-1: Запланируйте сессию 1-1 с экспертом VEX, получите рекомендации и поддержку, адаптированные к вашим потребностям.
- мастер-классов VEX: видеокурсы под руководством экспертов, которые варьируются от вводных курсов «Начало работы» до более продвинутых курсов, ориентированных на педагогику.
- Видеотека VEX: Доступ к сотням видеороликов по самым разным темам и платформам VEX, доступным в любое время и из любого места.
- живых сессий: тематическая часовая сессия под руководством экспертов, на которой можно получить ценную информацию и практические выводы об обучении с помощью VEX.
- Конференция преподавателей робототехники VEX: Ежегодная конференция, объединяющая сообщество VEX PD+ для личного, практического обучения, вдохновляющих докладов и учебных занятий с экспертами в области образования VEX.
Каждый пользователь также будет иметь доступ к собственной информационной панели, которая включает в себя обзор всех функций VEX PD+, что позволяет легко приступить к работе. Мы постоянно обновляем PD+ новыми материалами, гарантируя, что наша платформа останется богатым и динамичным ресурсом для наших преподавателей.
Мы здесь, чтобы поддержать вас на вашем профессиональном пути. Если у вас есть какие-либо вопросы или отзывы, вы можете использовать инструмент обратной связи в VEX PD+. Мы рады, что вы можете исследовать, учиться и общаться.
Изучение выбора и размещения
Лаборатории STEM 7–9 посвящены знакомству с электромагнитом, а также сбору, размещению и транспортировке цветных дисков.
Лаборатория 7
Учащиеся знакомятся с электромагнитом, взаимодействуя с пользовательским интерфейсом (UI) на экране V5 Brain, который действует как цветные кнопки. Учащийся определяет цвет диска вверху места получения и нажимает соответствующую кнопку на экране. Это заставляет руку поднять диск и бросить его в место, определенное для этого цвета. Это позволит учащимся понять, как датчики могут автоматизировать этот процесс в последующих лабораторных работах. Более раннее изучение оси Z и различий между линейными и суставными движениями применяется на базовом уровне.
Лаборатория 8
Учащиеся добавляют оптический датчик для автоматизации процесса определения цветов диска. Учащиеся должны учитывать, как ось Z будет меняться в зависимости от места захвата каждый раз, когда берется новый диск, поскольку вначале будет загружено более одного диска. Лабораторная работа 8 устанавливает глубокие связи со многими более ранними концепциями, включая линейное и суставное движение; исследование осей x, y и z; и преимущество датчиков для автоматизации.
Лаборатория 9
Учащиеся знакомятся с конвейерами, добавляя конвейеры, основанные на времени, в свою сборку Workcell. Использование конвейеров, основанных на времени, помогает учащимся понять, как быстро они вращаются и в каком направлении, а также может побудить их задуматься о преимуществах использования датчиков для автоматического запуска и остановки конвейеров.
Библиотека ресурсов VEX
Всегда под рукой поддержка по хранению, сборке, мастерингу, кодированию и многому другому.
Это не неудача, это обучение
- Студенты участвуют в процессе итерации
- Процесс инженерного проектирования используется для стратегического обновления кода или проекта инженерной сборки.
Поддержка о том, как повысить устойчивость учащихся с помощью STEM Labs >
Транспортировка и сортировка дисков
STEM Labs 10-12 фокусируется на оптимизации транспортировки и сортировки дисков.
Лаборатория 10
Студенты дополнительно автоматизируют перемещение дисков по конвейерам, добавляя оптический датчик и устройства отслеживания линий. Перед этой лабораторной работой студент помещал диск любого цвета, который он выбрал, на конвейер для транспортировки в зависимости от приращения времени. Оптический датчик запускает определенные действия в зависимости от обнаруженного цвета, автоматизируя определение цвета. Трекеры линий добавляются для запуска и остановки определенных конвейеров при срабатывании, а также для включения переключателя. Студенты видят, что использование датчиков вместо конвейеров, основанных на времени, гарантирует, что диски каждый раз будут останавливаться в одном и том же месте, независимо от проскальзывания или каких-либо факторов окружающей среды, которые могли на это повлиять.
Лаборатория 11
Вместо того, чтобы студент подавал в систему один диск за раз, для автоматизации процесса добавляется устройство подачи дисков, позволяющее выдавать несколько дисков одновременно. Если в классе имеется более одной Workcell, учащиеся имеют возможность испытать системы сотрудничества. Например, учащиеся могут создать программу, в которой первый диск каждого цветного диска сортируется на Workcell one, а второй перенаправляется на Workcell 2 и сортируется там.
Лаборатория 12
До этого момента в серии лабораторных занятий учащиеся проходили сложную учебную программу с отдельными инструкциями по сборке и примерами кода. Лабораторная работа 12 позволяет учащимся изучить, как слегка изменить Workcell, используя все знания, полученные в лабораторных работах 1–11, для участия в классных соревнованиях. Некоторые примеры изменений могут включать добавление дополнительных датчиков или увеличение высоты дискового питателя.
Контекст имеет решающее значение
- Учащиеся имеют возможность применить свои вновь приобретенные навыки в контексте
- Задачи в каждой лаборатории STEM предназначены для проверки навыков, используемых в реальных приложениях.
- Учебная программа Workcell дает учащимся возможность изучать концепции на практике.
Педагогика, построенная на прочном фундаменте
Разработанный учителями для учителей, Workcell предлагает основанные на исследованиях и соответствующие стандартам учебные ресурсы, подкрепленные проверенными результатами, чтобы вы могли преподавать с уверенностью.
Ваше руководство для учителя
В каждой лаборатории STEM есть встроенные заметки для преподавателей и подсказки для фасилитаторов, а также готовые примеры решений для кодирования и ключи ответов на оценочные вопросы.
Они помогают ответить
- Что я, педагог, должен делать, чтобы облегчить эту деятельность?
- Чем будут заниматься студенты?
- Как мне проверить их понимание?
Планирование сделано за вас
Руководство по совокупному темпу Workcell проведет вас через внедрение лабораторий и расширений Workcell STEM.
На страницах предварительного просмотра кратко представлена краткая информация о каждой лаборатории:
- Цифровой пример
- Превью для печати
-
Дополнительные рубрики Документа Google:
- Сотрудничество
- Здание
- Инженерная тетрадь (письменная)
- Псевдокод/кодирование
- Оценка учащихся (пример)
Соответствие стандартам
Лаборатории VEX V5 STEM ориентированы на ряд стандартов, помогая обеспечить всем учащимся доступ к надежному контенту. Вы можете увидеть, как наши уроки помогают достичь целей обучения ваших учащихся, в документе «Где и как достигаются стандарты». Каждая вкладка соответствует отдельному лабораторному блоку STEM.
Расширения V5 Workcell
Расширения VEX V5 Workcell Extensions предназначены для дальнейшего изучения концепций, рассмотренных в STEM Labs 1–12, и знакомят студентов с дополнительными концепциями сортировки и автоматизации. Эти расширения должны быть завершены после прохождения всех двенадцати лабораторий STEM Lab VEX V5 Workcell в рамках подготовки к STEM Lab 13: Capstone Project.
STEM Labs + Extensions = учебная программа на целый год у вас под рукой
Просмотр руководства по совокупной стимуляции >
Эти расширения требуют от студентов планирования и создания новых секций Workcell, чтобы получить практический опыт работы с конкретными инженерными концепциями.
Инструкций по сборке расширений нет, но рассматривается создание конкретных механизмов. Это позволяет вносить дополнительные изменения в исходные сборки Workcell, устраняя разрыв между использованием инструкций по сборке в Лабораторных работах 1–12 и свободной сборкой в Лабораторной работе 13.
Лаборатории STEM предназначены для выполнения в определенном порядке, а расширения Workcell можно выполнять в любом порядке. Однако концепции в некоторых расширениях более сложны, чем в других.
Узнайте больше о концепциях, охватываемых расширениями V5 Workcell Extensions >
STEM Lab 13: Проект Capstone
Смоделируйте работу реального завода с помощью конкурса проектов Capstone, экспериментируя с точностью, эффективностью и ограничениями по материалам. Для этой лаборатории не существует предписанной сборки, и учащиеся будут иметь возможность спроектировать свою собственную рабочую ячейку.
В STEM Lab 13 учащиеся будут применять все, что они узнали в лабораторных работах 1–12, а также дополнительные материалы в условиях соревнований. Это отличается от всего, с чем учащиеся сталкивались в лабораторных работах 1–12 или дополнительных модулях, поскольку требует от учащихся спроектировать макет рабочей ячейки с нуля на основе их стратегии конкурса проектов Capstone. Студенты будут применять свои инженерные навыки и навыки программирования, чтобы добиться успеха в этой лаборатории.
Весь опыт Workcell
Учебная программа V5 Workcell — это настоящий опыт интегрированного STEM, который знакомит студентов с промышленной робототехникой и автоматизацией производства в доступной и практической форме. Студенты получают опыт построения и программирования, а также практическое применение математических и научных концепций, таких как декартова система координат, переменные и движение в трехмерном пространстве. Эти ссылки помогут вам получить доступ к учебной программе Workcell.