CTE(工作单元)教育者从这里开始

欢迎来到teacherCTE.vex.com!

我什至无法告诉你我是多么兴奋与你分享工作单元! 作为一名以前的高中和大学数学教育家,我可以根据经验告诉您 Workcell 及其周围的课程和支持确实有多么令人惊叹。 它是由教师为教师编写的,因为我们了解课堂的需求。

我直接了解将复杂的概念带入学生的生活中是什么样子和感觉,以及当这一切终于有意义并具有真正意义时他们脸上的喜悦。 此页面旨在作为您对 Workcell 课程和所有随附资源的个人演练,这些资源将使您和您的学生取得成功。

从构建和编码 Workcell,到学习工业机器人的功能,Workcell 为学生提供了真正无与伦比的集成 STEM 体验。

Lauren Harter
VEX Robotics 教学技术总监

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VEX V5 Workcell 是工业机器人世界的入门之作。 该型号足够小,可以放置在教室桌子上,使 VEX V5 Workcell 可在各种教育环境中使用。 此外,使用VEXcode V5作为编程语言的优势还降低了学生和教师接触工业机械臂的门槛。 V5 工作单元与 VEXcode V5 一起为学生提供了通过使用五轴机器人构建和编程模拟制造工作单元来培养技术和解决问题技能的机会。

查看 V5 工作单元的摘要 >

V5 Workcell 课程全面、结构化,包含您和您的学生成功所需的一切。 课程包括 STEM 实验室和工作单元扩展。 STEM 实验室是支架式的、面向学生的材料,包括直接指导和评估。 Workcell Extensions 是可编辑的 Google 文档,允许学生以开放式方式探索构建和编码概念,并减少脚手架。 

学生将从 STEM 实验室 1-12 开始,在构建和编码工作单元以完成任务时学习工业机器人的基本概念。 然后,学生将探索 Workcell 扩展,实践在 STEM 实验室 1-12 中学到的概念,通过修改原始 Workcell 构建设计进一步进行构建和编码。 学生们以 STEM 实验室 13:Capstone 项目竞赛作为结束,他们在模拟现实工厂运营的自由搭建竞赛环境中应用所学到的一切。


V5 Workcell STEM 实验室 1-12

V5 工作单元简介

前三个 Workcell STEM 实验室向学生介绍工业机器人、安全性以及 Workcell 手臂如何在 3D 空间中运行。

VEX CTE 实验室 1、2 和 3

实验室1

学生首先使用 逐步构建说明 构建工作单元,这样所有学生即使没有任何先验知识也可以成功建筑或工程经验。 在构建工作单元时,学生将学习如何掌握它,以及为什么这对于工作单元的功能至关重要。

实验室2

学生逐渐了解课堂和工业中安全的重要性,并使用保险杠开关模拟紧急停止。

实验室3

一旦学生搭建了工作单元并对安全性有了基本的了解,他们就会开始学习工作单元的手臂如何在 3D 空间中运行。 学生首先手动移动手臂,同时在 V5 Brain 屏幕上实时显示当前的 x、y 和 z 坐标值。 一旦学生了解 Workcell 手臂如何在 3D 空间中运行,他们就具备了开始自主编码手臂以移动到离散 (x, y, z) 位置的基础知识。

对 V5 工作单元进行自动运动编码

STEM 实验室 4-6 专注于自主运动编码,特别是探索沿 x、y 和 z 轴的自主运动。

VEX CTE 实验室 4、5 和 6

实验室4

学生探索沿 x 轴和 y 轴的线性运动和关节运动之间的差异,以及每种运动有何各自的优点。

实验室5

学生通过引入变量来存储初始 (x, y, z) 坐标,将新形成的编码技能与数学相结合。 然后,他们向初始存储的坐标值添加增量,以沿 x 轴和 y 轴移动标记。

实验室6

学生继续使用记号笔沿 x 轴和 y 轴绘图,但还必须使用 z 轴在形状或字母之间拾取记号笔。 这种技能的进展使学生能够沿着所有三个轴(x、y、z)操纵手臂,以便在以后的实验中拾取和放置磁盘。

全民编码 (VEXcode V5)

全民编码 (VEXcode V5)
  • 无需具备编码经验
  • 指导学生如何编码的分步视频
  • 基于块的语言进入门槛低
  • 内置帮助和预制示例项目

了解有关 VEXcode V5 的更多信息 >

VEX 专业发展增强版 (PD+)

VEX Robotics 在 pd.vex.com上提供全面的专业开发资源。 VEX 的 Professional Development Plus (PD+) 平台是您获取丰富资源的目的地,这些资源旨在为 STEM 领域的教育工作者提供帮助。 VEX PD+ 平台提供两个层级 - 免费层级和 All-Access 付费层级。

VEX PD+ 免费套餐

V5

VEX PD+ 免费套餐包括访问:

  • 介绍课程: 这些自定进度的在线课程提供针对每个 VEX 平台的培训。 每门课程都包含形成性评估并跟踪您的进度,使您可以轻松检查您的理解情况并按照自己的进度完成课程。 一旦获得认证,您就可以访问 VEX 专业学习社区 (PLC)。
  • 专业学习社区 (PLC): 加入全球教育工作者和 VEX 专家网络,您可以在这里学习、分享、并从丰富的共享经验中受益。 这是您的虚拟教师休息室,您可以在这里进行有意义的对话、分享专业知识、提出问题并协作改进您的 STEM 教学和学习。

VEX PD+ 付费套餐(全通)

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VEX PD+ 付费套餐(全通)包括访问:

  • 1-1 会议: 安排与 VEX 专家的 1-1 会议,获得根据您的需求量身定制的指导和支持。
  • VEX 大师班: 基于视频的专家指导课程,范围从介绍性“入门”课程到更高级的课程以教育学为重点的课程。
  • VEX 视频库: 随时随地访问各种主题和 VEX 平台的数百个视频。
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  • 现场会议: 为期一小时、专家主导的主题会议,提供有关 VEX 教学的见解和实用要点。
  • VEX 机器人教育者会议: 年度会议,将 VEX PD+ 社区聚集在一起进行面对面的实践学习、鼓舞人心的主题演讲以及与 VEX 教育专家的学习课程。

每个用户还可以访问自己的仪表板,其中包括所有 VEX PD+ 功能的概览,使他们能够轻松上手。 我们不断用新材料更新 PD+,确保我们的平台仍然是教育工作者丰富、动态的资源。

我们随时为您的职业生涯提供支持。 如果您有任何疑问或反馈,可以使用 VEX PD+ 中的反馈工具。 我们很高兴您能够探索、学习和联系。

探索拾取和放置

STEM 实验室 7-9 重点介绍电磁铁以及彩色圆盘的拾取、放置和运输。

VEX CTE 实验室 7、8 和 9

实验室7

通过与 V5 Brain 屏幕上充当彩色按钮的用户界面 (UI) 进行交互,向学生介绍电磁体。 学生识别拾取位置顶部圆盘的颜色,并选择屏幕上相应的按钮。 这会触发机械臂拾取磁盘并将其放置在特定于该颜色的放置位置。 这使学生能够认识到传感器如何在以后的实验室中进一步自动化此过程。 早期对 z 轴以及线性运动和关节运动之间差异的了解是在基础层面上应用的。

实验室8

学生添加光学传感器来自动识别磁盘颜色的过程。 学生必须考虑每次拾取新磁盘时 z 轴将如何根据拾取位置发生变化,因为一开始就会加载多个磁盘。 Lab 8 与许多早期概念建立了深入的联系,包括线性和关节运动;探索 x、y 和 z 轴;以及传感器在自动化方面的优势。

实验室9

通过在工作单元构建中添加基于时间的传送带,向学生介绍传送带。 使用基于时间的传送带可以帮助学生了解它们旋转的速度和方向,并可以促使他们考虑使用传感器自动启动和停止传送带的优势。

VEX 资源库

存储、构建、母带处理、编码等方面的支持触手可及

查看 VEX 库的工作单元部分 >

这不是失败,而是学习

  • 学生参与迭代过程
  • 工程设计流程用于战略性地更新代码或工程构建设计

支持如何使用 STEM 实验室培养学生的适应能力 >

运输和分类磁盘

STEM 实验室 10-12 重点关注传输和分类磁盘的优化。

VEX CTE 实验室 10、11 和 12

实验室10

学生通过添加光学传感器和线路跟踪器进一步自动化磁盘沿传送带移动的方式。 在此实验室之前,学生将根据时间增量将他们决定的任何颜色的圆盘放置在传送带上进行运输。 光学传感器根据检测到的颜色触发某些行为,自动进行颜色检测。 添加线路跟踪器以在触发时启动和停止某些输送机,并接合转向器。 学生们发现,使用传感器而不是基于时间的传送带可以确保磁盘每次都停在同一位置,无论滑动或任何可能影响它的环境因素如何。

实验室11

学生不再一次将一张圆盘送入系统,而是添加了圆盘送料器来自动化该过程,从而允许一次分配多个圆盘。 如果教室中有多个 Workcell,学生可以选择体验协作系统。 例如,学生可以创建一个程序,其中每个彩色磁盘的第一个在工作单元 1 上排序,第二个则转移到工作单元 2 并在那里排序。

实验室12

到目前为止,在系列实验中,学生们已经体验了包含离散构建指令和代码示例的大量支架式课程。 实验 12 允许学生探索如何使用他们在实验 1-11 中学到的所有知识稍微改变工作单元来参加课堂竞赛。 一些改变的例子可以包括添加额外的传感器或延长盘式送料器的高度。

背景是关键

  • 学生有机会在情境中应用新学到的技能
  • 每个 STEM 实验室的挑战旨在测试实际应用中使用的技能
  • Workcell 课程为学生提供了通过实践方式学习概念的机会

建立在坚实基础上的教学法

Workcell 由教师为教师开发,提供基于研究且符合标准的课程资源,并以经过验证的结果为后盾,让您可以充满信心地教学。

你的教师手册

你的教师手册

每个 STEM 实验室都有内置的教师笔记和引导提示,以及现成的示例编码解决方案和评估问题的答案。

这些有助于解答

  • 作为教育者,我应该做什么来促进这些活动?
  • 学生们会做什么?
  • 我如何检查他们的理解情况?

 

为您做好规划

为您做好规划

Workcell 累积进度指南 将引导您完成 Workcell STEM 实验室和扩展的实施。

预览页面提供了每个实验室的概览:

 

符合标准

VEX V5 STEM 实验室针对多项标准,有助于确保所有学生都能获得丰富的内容。 您可以在《达到标准的地点和方式》文档中了解我们的课程帮助您的学生实现学习目标的具体方式。 每个选项卡都与不同的 STEM 实验室单元相关。


V5 工作单元扩展

VEX V5 Workcell 扩展 旨在进一步探索 STEM 实验室 1-12 中涵盖的概念,并向学生介绍额外的排序和自动化概念。 这些扩展应在完成所有 12 个 VEX V5 Workcell STEM 实验室后完成,为 STEM 实验室 13:Capstone 项目做准备。

V5 工作单元扩展

STEM 实验室 + 扩展 = 一整年的课程触手可及

查看累积进度指南 >

工作单元扩展工程概念

这些扩展要求学生规划和构建工作单元的新部分,以获得特定工程概念的实践经验。

工作单元扩展工程概念

没有扩展的构建说明,但涵盖了特定机制的构建。 这允许对原始 Workcell 构建进行更多修改,从而弥合实验 1-12 中使用构建指令与实验 13 中自由构建之间的差距。

虽然 STEM 实验室设计为按特定顺序完成,但工作单元扩展可以按任何顺序完成。 然而,某些扩展中的概念比其他扩展中的概念更复杂。

了解有关 V5 Workcell 扩展涵盖的概念的更多信息 >

STEM 实验室 13:顶点项目

通过试验准确性、效率和材料限制,通过 Capstone 项目竞赛模拟真实的工厂执行情况。 该实验室没有规定的构建,学生将有机会设计自己的工作单元。

顶点项目实验室 13

在 STEM 实验室 13 中,学生将应用他们在实验室 1-12 中学到的所有知识并将其扩展应用到竞赛环境中。 这与学生在实验 1-12 或扩展中经历的任何事情都不同,因为它要求学生根据他们的 Capstone 项目竞赛策略从头开始设计工作单元布局。 学生将运用他们的工程和编码技能,以便在这个实验室中取得成功。


整个工作单元体验

V5 Workcell 课程是真正的综合 STEM 体验,让学生以易于理解和实践的方式接触工业机器人和工厂自动化。 学生不仅获得了搭建和编码的经验,还获得了数学和科学概念的实际应用,例如笛卡尔坐标系、变量和 3D 空间中的运动。 这些链接将帮助您访问 Workcell 课程。

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