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
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.