Ласкаво просимо до навчання з V5 Workcell!
Я навіть не можу передати вам, як я радий поділитися з вами Workcell! Як колишній викладач математики в середній школі та коледжі, я можу сказати вам з власного досвіду, наскільки дивовижним насправді є Workcell — і його навчальна програма та підтримка. Його написали вчителі для вчителів, тому що ми знаємо потреби класу.
Я не з чуток знаю, як це виглядає та відчувається, коли студенти втілюють у життя складні концепції, і яка радість на їхніх обличчях, коли все це нарешті набуває сенсу та справжнього значення. Ця сторінка призначена для вашого особистого ознайомлення з навчальною програмою Workcell і всіма супутніми ресурсами, які зроблять вас і ваших учнів успішними.
Від створення та кодування Workcell до вивчення того, як працюють промислові роботи, Workcell надає студентам справді неперевершений інтегрований досвід STEM.
Лорен Хартер
Директор з навчальних технологій, VEX Robotics
Не можете переглянути це відео? Завантажте тут>
VEX V5 Workcell - це знайомство зі світом промислової робототехніки. Ця модель, досить мала, щоб її можна було розмістити на столі в класі, робить VEX V5 Workcell доступним у різноманітних навчальних закладах. Крім того, переваги використання VEXcode V5 як мови програмування знижують бар’єр входу до промислової роботизованої руки як для студентів, так і для викладачів. V5 Workcell разом із VEXcode V5 надає студентам можливість розвивати технічні навички та навички вирішення проблем, створюючи та програмуючи імітацію виробничої робочої клітини з п’ятиосьовим роботом.
Перегляньте короткий опис V5 Workcell >
Навчальна програма V5 Workcell є комплексною, структурованою та містить усе, що потрібно вам і вашим учням для досягнення успіху. Навчальна програма складається з STEM Labs і Workcell Extensions. Лабораторії STEM – це структурований матеріал, орієнтований на студента, який включає пряме навчання та оцінювання. Workcell Extensions — це доступні для редагування документи Google, які дозволяють учням досліджувати концепції побудови та кодування у відкритий спосіб із меншими зусиллями.
Студенти почнуть із STEM Labs 1-12, щоб вивчати основні концепції промислової робототехніки під час створення та кодування Workcell для виконання завдань. Потім студенти ознайомляться з розширеннями Workcell, щоб на практиці застосувати концепції, вивчені в STEM Labs 1-12, продовжуючи створення та кодування, змінюючи оригінальний дизайн збірки Workcell. Студенти закінчують STEM Lab 13: Capstone Project Competition, де вони застосовують усе, чого вони навчилися, у змаганні з вільного будівництва, яке імітує роботу заводу в реальному світі.
V5 Workcell STEM Labs 1-12
Знайомство з V5 Workcell
Перші три Workcell STEM Labs знайомлять студентів із промисловою робототехнікою, безпекою та тим, як рука Workcell працює в 3D-просторі.
Лабораторія 1
Студенти починають зі створення Workcell, використовуючи покрокові інструкції зі створення , щоб усі студенти могли досягти успіху навіть без будь-якого попереднього досвіду будівництва чи розробки. Створюючи Workcell, студенти дізнаються, як ним володіти, і чому це життєво важливо для функціональності Workcell.
Лабораторія 2
Учні поступово вивчають важливість безпеки — як у класі, так і на виробництві — і імітують аварійну зупинку за допомогою бамперного вимикача.
Лабораторія 3
Після того, як студенти побудують Workcell і отримають базове уявлення про безпеку, вони переходять до вивчення того, як рука Workcell працює в 3D-просторі. Учні починають з того, що вручну переміщують руку, одночасно відображаючи поточні значення координат x, y та z у реальному часі на екрані V5 Brain. Коли учні розуміють, як рукоятка Workcell працює в 3D-просторі, вони отримають фундаментальні знання, щоб почати автономно кодувати руку для переміщення в окреме (x, y, z) розташування.
Кодування V5 Workcell для автоматизованих рухів
STEM Labs 4-6 зосереджені на кодуванні автономних рухів, зокрема, на дослідженні автономних рухів уздовж осей x, y та z.
Лабораторія 4
Студенти досліджують різницю між лінійними та з’єднаними рухами вздовж осей x і y, а також те, як кожен має свої переваги.
Лабораторія 5
Студенти поєднують свої новосформовані навички кодування з математикою, вводячи змінні для зберігання початкової (x, y, z) координати. Потім вони додають прирости до початкового збереженого значення координати, щоб перемістити маркер уздовж осей x і y.
Лабораторія 6
Учні продовжують малювати за допомогою маркера вздовж осей x і y, але також повинні підняти маркер між фігурами або літерами за допомогою осі z. Цей розвиток навичок готує студентів рухатися рукою вздовж усіх трьох осей (x, y, z), щоб брати та розміщувати диски в наступних лабораторних роботах.
Кодування для всіх (VEXcode V5)
- Попередній досвід кодування не потрібен
- Відео з покроковими інструкціями, які допоможуть учням навчити програмувати
- Низький бар'єр входу з блочною мовою
- Вбудована довідка та готові приклади проектів
VEX Professional Development Plus (PD+)
VEX Robotics пропонує комплексні ресурси професійного розвитку, доступні на pd.vex.com. Платформа VEX Professional Development Plus (PD+) — це ваше призначення для великої кількості ресурсів, призначених для розширення можливостей викладачів у світі STEM. Платформа VEX PD+ пропонує два рівні: безкоштовний і платний повний доступ.
Безкоштовний рівень VEX PD+
Безкоштовний рівень VEX PD+ включає доступ до:
- Вступних курсів: Ці самостійні онлайн-курси забезпечують навчання на кожній платформі VEX. Кожен курс містить формувальне оцінювання та відстежує ваш прогрес, що полегшує вам перевірку вашого розуміння та завершення курсу у власному темпі. Отримавши сертифікат, ви отримуєте доступ до професійної навчальної спільноти VEX (PLC).
- Професійна навчальна спільнота (PLC): Приєднайтеся до мережі глобальних викладачів і експертів VEX, де ви можете навчатися, ділитися та отримувати користь від багатства спільного досвіду. Це ваша віртуальна кімната для вчителів, де ви можете вести змістовний діалог, ділитися досвідом, ставити запитання та працювати разом над покращенням викладання та навчання STEM.
Платний рівень VEX PD+ (повний доступ)
Платний рівень VEX PD+ (повний доступ) включає доступ до:
- Сеанси 1-1: Заплануйте сеанс 1-1 з експертом VEX, отримайте вказівки та підтримку відповідно до ваших потреб.
- Майстер-класи VEX: Відеокурси під керівництвом експертів, які варіюються від вступних курсів «Початок роботи» до більш просунутих і педагогічних курсів.
- Відеотека VEX: Доступ до сотень відео на різноманітні теми та платформи VEX, доступний будь-коли та з будь-якого місця.
- сесій у прямому ефірі: тематична годинна сесія під керівництвом експертів, яка надає розуміння та практичні висновки щодо викладання з VEX.
- VEX Robotics Educators Conference: Щорічна конференція, яка об’єднує спільноту VEX PD+ для особистого, практичного навчання, надихаючих доповідей і навчальних сесій з експертами з освіти VEX.
Кожен користувач також матиме доступ до власної інформаційної панелі, яка містить огляд усіх функцій VEX PD+, що дозволить йому легко розпочати роботу. Ми постійно оновлюємо PD+ новими матеріалами, гарантуючи, що наша платформа залишається багатим, динамічним ресурсом для наших викладачів.
Ми тут, щоб підтримати вас на вашому професійному шляху. Якщо у вас є запитання чи відгуки, ви можете скористатися інструментом зворотного зв’язку у VEX PD+. Ми раді, що ви можете досліджувати, вчитися та спілкуватися.
Вивчення Pick and Place
STEM Labs 7-9 зосереджені на знайомстві з електромагнітом і збиранні, розміщенні та транспортуванні кольорових дисків.
Лабораторія 7
Учні ознайомлюються з Electromagnet шляхом взаємодії з інтерфейсом користувача (UI) на екрані V5 Brain, який діє як кольорові кнопки. Учень визначає колір диска у верхній частині місця отримання та вибирає відповідну кнопку на екрані. Це запускає руку, щоб підняти диск і залишити його в місці висадки, що відповідає цьому кольору. Це дозволяє студентам зрозуміти, як датчики можуть далі автоматизувати цей процес у наступних лабораторних роботах. Попередні знання про вісь z і відмінності між лінійними та суглобовими рухами застосовуються на базовому рівні.
Лабораторія 8
Студенти додають оптичний датчик для автоматизації процесу визначення кольорів диска. Студенти повинні розглянути, як буде змінюватися вісь z для місця підйому кожного разу, коли буде взято новий диск, оскільки спочатку буде завантажено більше одного диска. Lab 8 робить глибокий зв’язок з багатьма попередніми концепціями, включаючи лінійні та суглобові рухи; дослідження осей x, y та z; і перевага датчиків для автоматизації.
Лабораторія 9
Студенти знайомляться з конвеєрами, додаючи конвеєри на основі часу до своєї збірки Workcell. Використання конвеєрів на основі часу допомагає учням зрозуміти, як швидко вони обертаються та в якому напрямку, і може спонукати їх розглянути переваги використання датчиків для автоматичного запуску та зупинки конвеєрів.
Бібліотека ресурсів VEX
Підтримка під рукою щодо зберігання, створення, мастерингу, кодування та багато іншого
Це не невдача, це навчання
- Учні залучаються до процесу повторення
- Процес інженерного проектування використовується для стратегічного оновлення коду або розробки інженерної конструкції
Підтримка щодо того, як розвинути стійкість учнів за допомогою STEM Labs >
Транспортування та сортування дисків
STEM Labs 10-12 фокусуються на оптимізації транспортування та сортування дисків.
Лабораторія 10
Студенти далі автоматизують рух дисків уздовж конвеєрів, додавши оптичний датчик і відстежувачі ліній. Перед цією лабораторною роботою студент розміщував диск будь-якого кольору, який вони вибрали, на конвеєр для транспортування на основі інтервалів часу. Оптичний датчик запускає певну поведінку на основі виявленого кольору, автоматизуючи визначення кольору. Лінійні трекери додаються для запуску та зупинки певних конвеєрів при спрацьовуванні, а також для ввімкнення відводу. Студенти бачать, що використання датчиків замість конвеєрів, заснованих на часі, гарантує, що диски щоразу зупинятимуться в тому самому місці, незалежно від ковзання чи будь-яких факторів навколишнього середовища, які могли вплинути на це.
Лабораторія 11
Замість того, щоб учень завантажував у систему по одному диску, для автоматизації процесу додано пристрій подачі дисків, що дозволяє видавати декілька дисків одночасно. Якщо в класі є більше одного Workcell, студенти мають можливість випробувати кооперативні системи. Наприклад, учні можуть створити програму, у якій перший із кожного кольорового диска сортується на Workcell one, а другий перенаправляється у Workcell 2 і сортується там.
Лабораторія 12
До цього моменту в серії лабораторних робіт студенти стикалися з сильно складеною навчальною програмою з окремими інструкціями зі збірки та прикладами коду. Лабораторна робота 12 дозволяє студентам дослідити, як трохи змінити Workcell, використовуючи всі знання, які вони отримали в лабораторних роботах 1-11, щоб взяти участь у змаганнях у класі. Деякі приклади змін можуть включати додавання додаткових датчиків або збільшення висоти дискового пристрою подачі.
Ключовим є контекст
- Студенти мають можливість застосувати свої нещодавно набуті навички в контексті
- Завдання в кожній STEM Lab призначені для перевірки навичок, які використовуються в реальних програмах
- Навчальна програма Workcell дає студентам можливість вивчити концепції на практиці
Педагогіка, побудована на надійному фундаменті
Розроблений вчителями для вчителів, Workcell пропонує засновані на дослідженнях і узгоджені зі стандартами навчальні ресурси, підкріплені підтвердженими результатами, щоб ви могли впевнено навчати.
Ваш посібник для вчителя
Кожна лабораторія STEM має вбудовані нотатки для вчителя та підказки для фасилітації, а також готові зразки рішень для кодування та ключі відповідей на запитання для оцінювання.
Вони допомагають відповісти
- Що я, вихователь, маю робити, щоб сприяти цій діяльності?
- Що будуть робити студенти?
- Як перевірити їх розуміння?
Планування зроблено для вас
Кумулятивний посібник із темпу роботи Workcell допоможе вам упровадити Workcell STEM Labs and Extensions.
Сторінки попереднього перегляду надають короткий огляд кожної лабораторії:
- Цифровий приклад
- Попередній перегляд для друку
-
Додаткові рубрики документів Google:
- Співпраця
- будівля
- Інженерний зошит (письмо)
- Псевдокод/кодування
- Оцінювання студентів (приклад)
Відповідність стандартам
VEX V5 STEM Labs націлені на низку стандартів, допомагаючи забезпечити всім студентам доступ до надійного контенту. Ви можете побачити, як наші уроки допомагають досягти навчальних цілей для ваших учнів, у документі «Де і як досягаються стандарти». Кожна вкладка співвідноситься з іншим відділом STEM Lab.
V5 Workcell Extensions
VEX V5 Workcell Extensions розроблено для подальшого вивчення концепцій, розглянутих у STEM Labs 1-12, і ознайомлення студентів із додатковими концепціями сортування та автоматизації. Ці розширення слід завершити після проходження всіх дванадцяти STEM-лабораторій VEX V5 Workcell у рамках підготовки до STEM-лабораторії 13: Capstone Project.
STEM Labs + Extensions = навчальна програма на цілий рік у вас під рукою
Перегляньте Посібник із накопичувального ритму >
Ці розширення вимагають від студентів планування та створення нових розділів Workcell, щоб отримати практичний досвід роботи з конкретними інженерними концепціями.
Немає інструкцій зі створення розширень, але розглядається конструкція конкретних механізмів. Це дозволяє більше модифікувати оригінальні збірки Workcell, усуваючи розрив між використанням інструкцій зі збірки в Labs 1-12 і вільним збиранням у Lab 13.
У той час як STEM Labs розроблено для виконання в певному порядку, розширення Workcell можна виконувати в будь-якому порядку. Однак поняття в деяких розширеннях складніші, ніж в інших.
Дізнайтеся більше про концепції, охоплені V5 Workcell Extensions >STEM Lab 13: Capstone Project
Змоделюйте виконання справжнього заводу за допомогою Capstone Project Competition, експериментуючи з точністю, ефективністю та обмеженням матеріалів. Для цієї лабораторії немає встановленої збірки, і студенти матимуть можливість розробити власну Workcell.
У STEM Lab 13 студенти застосують усе, що вони навчилися в Labs 1-12, і розширення до змагань. Це відрізняється від усього, з чим студенти стикалися в Labs 1-12 або розширеннях, оскільки студенти повинні розробити макет Workcell з нуля на основі своєї стратегії для конкурсу проектів Capstone. Студенти застосовуватимуть свої інженерні навички та навички кодування, щоб досягти успіху в цій лабораторії.
Повний досвід робочої групи
Навчальна програма V5 Workcell — це справжній досвід інтегрованої STEM, яка знайомить студентів з промисловою робототехнікою та автоматизацією виробництва доступним і практичним способом. Студенти отримують досвід побудови та програмування, але вони також отримують реальне застосування математичних і наукових концепцій, таких як декартова система координат, змінні та рух у 3D-просторі. Ці посилання допоможуть вам отримати доступ до навчальної програми Workcell.