第一篇：任務(wù)三 智能化的機器人系統(tǒng) 教學(xué)設(shè)計

任務(wù)三 智能化的機器人系統(tǒng) 教學(xué)設(shè)計

1教學(xué)目標(biāo)

1、了解機器人的組成;

2、知道硬件組成部分及其作用;

3、知道軟件的控制作用;

4、認識機器人圖形化編程方式 2重點難點

知道硬件組成及其作用及圖形化編程方式 3教學(xué)過程

活動1【導(dǎo)入】

一、引入

在廣西南寧科技館的入口有一個人形機器人,它很聰明,你可以向它提問,它都能對答如流。展示圖片。它怎么那么聰明呢?讓我們一起來了解機器人的組成部分及其作用吧!活動2【講授】

二、新課

1、機器人的硬件

活動:分組拆卸巡邏報警機器人

注意:拆裝順序,放好零件,做好記錄,填寫48頁的表格說說組成部件

2、教師講解和小結(jié)

傳感器;控制器;輪子;電機;塑料件;電池等組成,稱之為硬件系統(tǒng)?？刂破飨喈?dāng)于機器人的大腦,由它命令機器人做什么;輪子,喇叭,燈等統(tǒng)稱為執(zhí)行部件,執(zhí)行部件的帶動要靠電動機,電動機的運轉(zhuǎn)要靠電池來維持。不管多么復(fù)雜的機器人,它都由這些基本的部件所組成。

3、機器人的軟件的作用

幾年的電腦學(xué)習(xí)我們知道電腦的工作除了硬件,還必須有軟件。機器人也一樣,前面所說的控制器是它的大腦,存儲著執(zhí)行任務(wù)的程序,這些程序就稱之為軟件。機器人就是按照控制器中的程序來執(zhí)行任務(wù)的,可見軟件的作用。

4、機器人圖形化編程方式

編寫程序這項工作就由人腦來完成了。常用的工具軟件有圖形化交互和代碼編寫。用圖形化編程的話,比較簡便和快速。但是在編寫之前,首先要清楚機器人的工作過程或動作順序。比如課本上的一個例子?；顒?【練習(xí)】【學(xué)生練習(xí)】

說說機器人工作的動作。52頁 活動4【活動】【學(xué)生活動】

本課重點是知道軟件的控制作用,這里著重讓學(xué)生通過小組探討尋找答案。(定一定)

1、請同學(xué)們按6人一組分組,領(lǐng)取巡邏報警機器人。

2、編寫簡單巡邏報警機器人遇到障礙物報警的控制程序。(1)機器人前進。

(2)如果沒有碰到障礙物繼續(xù)前進。(3)如果碰到障礙物停止前進。

(4)閃爍報警燈。

本環(huán)節(jié)充分體現(xiàn)了教師把學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,培養(yǎng)學(xué)生“善于觀察”“善于思考”“善于實踐”給予學(xué)生充分的自我發(fā)展空間,有效地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

第二篇：體育館智能化系統(tǒng)設(shè)計總結(jié)

南京奧體中心智能化系統(tǒng)設(shè)計總結(jié)

南京奧林匹克體育中心(見下圖)位于南京市的河西區(qū), 緊鄰長江, 是江蘇省有史以來最大規(guī)模的社會公益事業(yè)項目, 是2005年第十屆全國運動會的主賽場。它占地89.6公頃, 總建筑面積約為34.23 萬平方米。建設(shè)內(nèi)容包括6.5萬座體育場, 附訓(xùn)練場1個;1.3萬座體育館, 附訓(xùn)練館1個, 可舉辦籃球、排球、體操、冰球、短道速滑、花樣滑冰等項目比賽;4000座游泳館, 含訓(xùn)練房, 內(nèi)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)游泳池、跳水池、訓(xùn)練池和戲水池各一個;網(wǎng)球中心共有21片場地, 其中含一片決賽場, 二片半決賽場, 四片室內(nèi)訓(xùn)練場和十四片室外預(yù)賽場;一座體育科技中心, 是十運會期間奧體中心的新聞發(fā)布中心, 也是奧體中心智能化系統(tǒng)的總控中心所在地。1南京奧體中心使用功能特點及智能化系統(tǒng)設(shè)計對策

1.1 使用功能的轉(zhuǎn)換體育場館獨特的使用功能及特點, 使其智能化系統(tǒng)不同于一般的大廈智能化系統(tǒng)。主要體現(xiàn)在全運會期間在不同的時間段其使用功能的轉(zhuǎn)換(這主要指開幕式、閉幕式與體育競賽的功能的轉(zhuǎn)換), 以及全運會后由專業(yè)競賽向社會民眾的體育公園角色的轉(zhuǎn)換。1.2 智能化系統(tǒng)分類

我們將智能化系統(tǒng)分為兩大內(nèi)容, 一大內(nèi)容是建筑物本身需要的智能化系統(tǒng), 如火災(zāi)報警及消防聯(lián)動系統(tǒng)、樓宇機電設(shè)備計算機控制與管理系統(tǒng)、場館一般的安防系統(tǒng)、停車場管理系統(tǒng)、場館普通的公共廣播系統(tǒng)、建筑物普通的綜合布線系統(tǒng)等等;另一大內(nèi)容是支持全運會特殊需要的智能化系統(tǒng), 以及全運會后作為體育公園所需要的智能化系統(tǒng), 如體育綜合電子信息系統(tǒng)(CEIS)、運動會技術(shù)支持系統(tǒng)(注冊及制證、計時記分、現(xiàn)場成績處理、綜合查詢、主賽場新聞中心、各場館新聞發(fā)布等)、大屏顯示系統(tǒng)、電視轉(zhuǎn)播及評論系統(tǒng)、體育競賽布線系統(tǒng)、照明控制、場地擴聲布線系統(tǒng)、記者席綜合布線系統(tǒng)、計算機管理的電子售票、檢票系統(tǒng)、大型賽事、集會綜合安保系統(tǒng)、有線、無線通訊保障系統(tǒng)等等。除了上述特點以外, 體育場館的社會公益性帶來社會贊助的弱電系統(tǒng)與場館其他弱電系統(tǒng)的兼容互通性。以及國家元首蒞臨全運會需提供特殊的保安、通訊系統(tǒng)等等。

1.3 智能化系統(tǒng)設(shè)計對策根據(jù)以上體育場館智能化系統(tǒng)的特點, 作為建筑主體設(shè)計單位不可能將所有系統(tǒng)按施工圖設(shè)計深度一次全部設(shè)計到位, 但在前期設(shè)計過程中要全部考慮周全。總體構(gòu)架的搭建一定要合理, 要有先進的理念和較高的水平。既要滿足全運會的各項要求, 又要滿足全運會結(jié)束以后奧體中心日常運作的要求。并注意體育運動設(shè)施自身的特點, 注意由于比賽規(guī)則、規(guī)程的變化而帶來系統(tǒng)功能要求的改變, 注意體育贊助商提供的項目和系統(tǒng)完整性, 注意臨時設(shè)施和永久設(shè)施的關(guān)系。為此我們確立各智能化系統(tǒng)基礎(chǔ)構(gòu)架應(yīng)合理、先進、可靠, 并有一定的超前性、可擴展性和可升級性。特別是綜合布線部分, 本設(shè)計已超出常規(guī)意義的綜合布線系統(tǒng), 不僅僅是電話通訊線路, 計算機網(wǎng)絡(luò)線路的綜合布線系統(tǒng), 而是構(gòu)建一個綜合平臺力爭使南京奧體中心智能化系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的硬件鏈接均能在這個平臺上實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。從而達到設(shè)計者追求的可靠性和靈活性以及可擴展性。以滿足南京奧體中心各種處于動態(tài)的、變化的功能要求。2 南京奧體中心智能化系統(tǒng)的一些技術(shù)措施

2.1 安防系統(tǒng)的設(shè)計考慮由于南京奧體中心占地面積大, 場館集中, 智能化子系統(tǒng)集成度要求高, 故在設(shè)計前期將所有的智能化系統(tǒng)均按照網(wǎng)絡(luò)型系統(tǒng)來考慮。這其中除技術(shù)成熟的計算機系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)外, 當(dāng)時將安防系統(tǒng)也設(shè)計成全數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。后經(jīng)調(diào)研, 在2002年下半年, 由于這種系統(tǒng)在傳輸方面、清晰度方面, 以及運行的可靠性方面還不能滿足我們這個工程的要求, 所以在后來的進一步設(shè)計階段, 將安防系統(tǒng)改成前端仍是模擬結(jié)構(gòu), 后端場館之間、各場館與科技中心總控之間采用數(shù)字傳輸，并在施工中加以實現(xiàn)。2.2 有線電視系統(tǒng)的組網(wǎng)方式在設(shè)計初期根據(jù)廣電部門的遠景規(guī)劃(十運會時可以實現(xiàn)全數(shù)字電視傳輸), 我們曾經(jīng)考慮過以六類線替代同軸電纜的方案, 使得綜合布線完美一點。但由于風(fēng)險比較大, 特別是與電視機接口可能會產(chǎn)生比較大的問題, 以及行業(yè)管理上的問題, 最終放棄了這種設(shè)想。還是采用HFC(光纖和同軸電纜混合網(wǎng))方式組網(wǎng)。2.3 其他系統(tǒng)設(shè)計的總體思想

火災(zāi)自動報警系統(tǒng), 在各場館之間、各場館與科技中心總控之間實現(xiàn)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)傳輸, 并與城市“119”實現(xiàn)聯(lián)網(wǎng);公共廣播系統(tǒng)也設(shè)計成數(shù)字網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng), 該系統(tǒng)既可成為一整體公共廣播, 也可通過計算機控制每個功放輸出端口任意組合小區(qū)域公共廣播, 以滿足各場館的各種動態(tài)的、變化的需求;建筑設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)根據(jù)各場館的功能不同, 建筑機電設(shè)備量大、種類多、繁雜、分布面積大、傳輸距離長等特點, 選用網(wǎng)絡(luò)型樓宇自控系統(tǒng)。

2.4 通訊協(xié)議的選擇選用代表性比較強的BACnet標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議作為通訊協(xié)議, 要求網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)從底層至頂層全部符合BACnet標(biāo)準(zhǔn), 針對第三方系統(tǒng)的集成。本系統(tǒng)應(yīng)是基于計算機語言設(shè)計而成的系統(tǒng), 并不是只采用某一特定公司(如微軟或英特爾)標(biāo)準(zhǔn)而設(shè)計的, 它是依據(jù)成熟的開放式標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計架構(gòu)而成, 而這些開放式標(biāo)準(zhǔn)廣泛地被系統(tǒng)及硬件的所有主要供應(yīng)商所支持。這種開放式系統(tǒng)的軟件運行和何種品牌的硬件及運行系統(tǒng)無關(guān), 面向所有的顧客。

2.5 路由器的選擇本系統(tǒng)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中引用了高性能以太網(wǎng)通訊路由器, 使得本網(wǎng)絡(luò)與信息網(wǎng)的綜合布線系統(tǒng)完全兼容, 其連接器簡單地由雙絞線盒RJ45連接組成。由于采用路由器使得主控制網(wǎng)的速度得以提高達到156kbaud。2.6 現(xiàn)場控制器的選擇

對于機電設(shè)備現(xiàn)場控制器, 本系統(tǒng)也具有一定的特色, 具有雙CPU(中央處理器), 主CPU用于數(shù)據(jù)處理, 從CPU用于數(shù)據(jù)通訊, 并具備1Mbyte閃存, 支持遠程內(nèi)存下載更新, 更新不需要置換內(nèi)存芯片。硬件時鐘具備真正的獨立運行能力, 不受斷電及通訊失敗的影響。采用圖形化編程工具, 通過點擊按鈕就能夠構(gòu)造復(fù)雜的控制算法、診斷故障, 通過實時或模擬的運行參數(shù)來檢驗控制程序的性能, 而不是用計算機源代碼來實現(xiàn)。2.7 綜合布線系統(tǒng)的可靠性問題

如上所述, 南京奧體中心五大建筑的智能化綜合平臺是建立在綜合布線系統(tǒng)上的, 有26個大大小小的弱電系統(tǒng)利用這個平臺, 所以綜合布線系統(tǒng)的可靠性問題就非常突出。在總體設(shè)計中我們將綜合布線的數(shù)據(jù)傳輸線路設(shè)計為在線式實時掃描管理系統(tǒng), 系統(tǒng)通過連續(xù)掃描流程, 使用戶能夠?qū)崟r編制端到端物理層文檔, 移動跳線會立即在管理站上觸發(fā)告警信息, 在一定層面上改善了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。管理員以圖形方式從管理站查看整個鏈路, 在管理站可對系統(tǒng)中的任何鏈路進行變更, 網(wǎng)絡(luò)管理員可以規(guī)劃、優(yōu)先處理和分配系統(tǒng)中的所有移動、添加和變更, 然后編制相應(yīng)的狀態(tài)文檔, 使用配線架上的LED燈信號引導(dǎo)技術(shù)人員完成變更。實現(xiàn)布線系統(tǒng)的計算機管理。3 智能化系統(tǒng)設(shè)計的核心思想

鑒于國內(nèi)一些體育場館的智能化系統(tǒng)在重大賽事結(jié)束后沒有被很好應(yīng)用的現(xiàn)狀, 在南京奧體中心的智能化系統(tǒng)設(shè)計中有一條設(shè)計主線就是保護投資。保護投資就是體現(xiàn)智能化系統(tǒng)的靈活性、可擴展性、可升級性, 以先進的設(shè)計理念來實現(xiàn)對系統(tǒng)動態(tài)的、變化的需求的最大適應(yīng)性。南京奧體中心智能化系統(tǒng)設(shè)計還有一些考慮不完善的地方, 如: 由于我們的現(xiàn)行行政體制造成重復(fù)投資, 所需機房的數(shù)量、位置、面積、物理通道等等估計不足, 預(yù)留的建筑空間偏緊等等。

第三篇：淺談仿真機器人教學(xué)中任務(wù)設(shè)計的有效性

淺談仿真機器人教學(xué)中任務(wù)設(shè)計的有效性

寧波鎮(zhèn)海區(qū)仁愛中學(xué) 熊國全 315200

由于仿真機器人教學(xué)便于組織管理，便于有效普及機器人基本知識，越來越多的學(xué)校開展這方面的活動。隨著仿真機器人教學(xué)和實踐的不斷深入，由于仿真機器人軟件先天不足和教學(xué)經(jīng)驗缺乏等原因，不少老師為完成教學(xué)任務(wù)而拼湊任務(wù)，甚至直接將競賽任務(wù)用于課堂教學(xué)，忽視任務(wù)設(shè)計的有效性，讓仿真機器人教學(xué)又成了“培訓(xùn)式教學(xué)”，以致影響了仿真機器人教學(xué)的效果，不利于學(xué)生信息素養(yǎng)的培養(yǎng)。

什么是任務(wù)的有效性？任務(wù)的有效性是指在教師的幫助下，在強烈的問題動機的驅(qū)動下，學(xué)生通過對學(xué)習(xí)資源的積極主動應(yīng)用，完成既定任務(wù)的同時，應(yīng)該在知識、技能、情感等方面獲得全面的發(fā)展。如何設(shè)計有效的任務(wù)，讓仿真機器人教學(xué)煥發(fā)出強大的生命活力，是一個值得深思的問題。經(jīng)過幾年的探索，筆者對仿真機器人教學(xué)中任務(wù)設(shè)計的有效性有了一點淺薄的認識，現(xiàn)拋磚引玉，供同行參考。

一、創(chuàng)設(shè)情景 突出趣味性

新課程強調(diào)“營造良好的信息環(huán)境，打造終身學(xué)習(xí)的平臺”。筆者認為學(xué)生對機器人充滿著好奇心，對學(xué)習(xí)仿真機器人抱有很高的熱情,但是，在仿真機器人教學(xué)中，沒有創(chuàng)設(shè)趣味性情景的任務(wù)對延續(xù)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣是一個極大的傷害,就談不上任務(wù)的有效性。為此，要設(shè)計有效的任務(wù)，就要創(chuàng)設(shè)有效的任務(wù)情景：一方面任務(wù)情景要以激發(fā)學(xué)生興趣為基點，生動具體，形象逼真，有趣味性，在開始的教學(xué)環(huán)節(jié)能有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起探索知識的欲望，在后續(xù)操作探究教學(xué)環(huán)節(jié)中能讓學(xué)生興趣持續(xù)下去，激發(fā)思維的積極性，持續(xù)情緒的活躍性，從而有利于學(xué)生有效完成任務(wù)；另一方面任務(wù)情景要以積淀學(xué)生信息素養(yǎng)為重點目標(biāo)，與具體的知識與技能、過程與方法相關(guān)聯(lián)，切不可喧賓奪主。這樣，學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，才能通過完成任務(wù)能夠掌握本節(jié)課內(nèi)容，達到相應(yīng)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，獲取一個有價值和有意義的成果，否則任務(wù)情景再精彩也沒有價值。

例如講授灰度傳感器的作用時，若按以往方法，我會將任務(wù)設(shè)計成小車走軌跡。學(xué)生在完成任務(wù)的過程中也能夠掌握部分與灰度傳感器相關(guān)的知識，但任務(wù)情景為教學(xué)需要而有意杜撰，比較單一，缺乏真實感、趣味性，也沒考慮后續(xù)階段如何持續(xù)學(xué)生興趣，學(xué)生就感到?jīng)]有意思，自然沒有了學(xué)習(xí)的興趣和欲望。后來，由于杭州蘿卜圈公司的3D仿真軟件突出了基于物理引擎的設(shè)計，能模擬真實的剛體運動以及物體的密度、質(zhì)量、速度、加速度等各種現(xiàn)實物理動力學(xué)屬性，在發(fā)生碰撞、受力、摩擦的運動時能模擬出因不同屬性而發(fā)生的不同運動效果，我用蘿卜圈公司的3D仿真軟件設(shè)計了生動具體的《環(huán)游金字塔》情景。剛上課，逼真的隧道、高高聳立的金字塔等場景一下子吸引學(xué)生的注意力，把學(xué)生從極具誘惑力的網(wǎng)絡(luò)世界引到我設(shè)計的教學(xué)任務(wù)中，從而激起學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和主動探究的欲望。完成任務(wù)伊始，機器人走在規(guī)定的路線上如何避免掉下車道的情景引起學(xué)生興趣，而后機器人穿越隧道時驚險紛呈，再其次，程序不夠完善的機器人被旋轉(zhuǎn)的木頭打下車道，又引起學(xué)生的驚呼，??。同時在完成任務(wù)的過程中，學(xué)生必須利用灰度傳感器的作用來編寫程

序，結(jié)合使用前幾節(jié)課所學(xué)的傳感器，才能讓自己的小車順利通過一道道關(guān)卡。這樣，這個任務(wù)精彩迭起，足以持續(xù)引起學(xué)生的興趣，使學(xué)生更主動參與完成任務(wù)的操作，又至始至終貫穿著本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容。為了使自己的機器人順利環(huán)游金字塔，學(xué)生能以高漲的情緒開展思維，運用與灰度傳感器相關(guān)的知識編寫程序。這樣通過老師創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境，在有效任務(wù)的驅(qū)動下，學(xué)生利用所學(xué)的知識進行機器人知識的綜合運用，同時提升了學(xué)生的機器人學(xué)習(xí)和創(chuàng)作能力，最終有效地培養(yǎng)了學(xué)生的信息素養(yǎng)。

二、回歸現(xiàn)實 突出科學(xué)性

仿真機器人教學(xué)，可以幫助學(xué)生通過編制程序控制機器人在虛擬環(huán)境的運動來學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方式，提高邏輯思維能力，培養(yǎng)分析和解決問題的能力。但是，仿真機器人教學(xué)畢竟是在計算機中模仿真實機器人的運動，以往受仿真軟件限制，教學(xué)中設(shè)計的任務(wù)常常不考慮現(xiàn)實生活中很多的不可忽視的因素，以致往往出現(xiàn)機器人運動過于理想化，虛擬化的現(xiàn)象，如：仿真機器人上坡與下坡速度一樣，運動時不用考慮摩擦力和動力等。學(xué)生與這種遠離現(xiàn)實的仿真機器人的頻繁接觸，容易片面強化仿真的虛擬性、仿真性，而不會考慮真實環(huán)境中不得不面對的因素，如摩擦力，物體的慣性等，這樣就容易割斷仿真世界與客觀世界的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生感受不到來自自然與自我的挑戰(zhàn)，容易忽視科學(xué)解決問題的重要性。這樣的教學(xué)，不但難以達到仿真機器人的教學(xué)目的，而且不利于學(xué)生思維嚴(yán)謹性和周密性的培養(yǎng)，不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。

機器人的運動本身就是綜合了多門學(xué)科知識的運動，因此仿真機器人教學(xué)中，設(shè)計教學(xué)任務(wù)時不能理想化，虛擬化，應(yīng)回歸現(xiàn)實突出任務(wù)的科學(xué)性，引導(dǎo)學(xué)生把信息技術(shù)作為獲取信息、探索問題、協(xié)作解決問題的認知工具，在探索中掌握其他學(xué)科和信息技術(shù)的知識，在潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)、綜合地分析和解決問題的能力。

例如，設(shè)計任務(wù)《駕駛員考駕照》時，我利用杭州蘿卜圈公司的3D仿真軟件，將任務(wù)回歸現(xiàn)實，如道路有起伏，有彎道，有上坡和下坡等。學(xué)生在完成任務(wù)時就發(fā)現(xiàn)：汽車速度過快，在啟動時會顛簸，導(dǎo)致改變行駛方向，甚至于沖下道路。于是我引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系實際生活來思考小車的變速運動，學(xué)生最終提出方案：在啟動時，先慢速起步，等速度上去了再加速至高速就不會顛簸。學(xué)生很快又有新問題：在走彎道時，高速行駛的小車很容易沖下道路；由于道路有起伏，高速行駛的小車會顛簸，也容易沖下道路。于是我引導(dǎo)學(xué)生分析走彎道時汽車速度不能過快的原因，引導(dǎo)學(xué)生分析某個瞬間汽車的受力方向，將相關(guān)科學(xué)知識遷移過來，以完善學(xué)生的知識。這樣，通過模擬逼真的現(xiàn)實物理運動來促使任務(wù)回歸現(xiàn)實，強化了現(xiàn)實生活中很多的不可忽視的因素，突出了科學(xué)性，大大加強了機器人教學(xué)與其它學(xué)科知識整合，有效促進學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。

三、以生為本 突出操作性

不少比賽任務(wù)非常新穎，對學(xué)生有很大的吸引力，但對于學(xué)生而言，這些任務(wù)作為課堂任務(wù)卻沒有可操作性，如，NOC的比賽任務(wù)《野外生存》非常有趣，可在一個課時內(nèi)大多數(shù)學(xué)生是沒有能力完成這項復(fù)雜任務(wù)，少數(shù)有能力完成任務(wù)的學(xué)生因缺少足夠的時間也無法完成。仿真機器人教學(xué)中，通過上機操作學(xué)生能完成的任務(wù)才可能具有有效性，為此，教師設(shè)計任務(wù)時，應(yīng)秉持一切從學(xué)生出發(fā)的原則，充分考慮學(xué)生現(xiàn)有的文化知識結(jié)構(gòu)、認知能力、年齡、興趣等特點，設(shè)計出貼近學(xué)生的操作能力和思維水平的任務(wù)，這樣的任務(wù)才能稱得上有效的課堂任務(wù)。

例如，在講授伺服電機時，我進行任務(wù)設(shè)計時，以學(xué)生為中心，設(shè)身處地的為學(xué)生著想，考慮到學(xué)生對《野外生存》感興趣，于是從NOC的比賽任務(wù)《野外生存》中分解出適宜學(xué)生學(xué)習(xí)的《飛渡天險》任務(wù)：基本任務(wù)是機器人沿著彎曲的道路來到鐵索下，伸出手臂抓住鐵索越過峽谷滑至另一端的山頂，最后放開手臂落到山頂平地，提高任務(wù)則是在此基礎(chǔ)上調(diào)整機器人方向，繼續(xù)沿著山路前進至終點。任務(wù)《飛渡天險》考慮到學(xué)生特點、知識接受能力的差異，容易被學(xué)生接受；其次是設(shè)計《飛渡天險》時考慮了任務(wù)的大小、知識點的含量、前后的聯(lián)系等多方面的因素，任務(wù)規(guī)模小，完成任務(wù)的程序比較短，容易被學(xué)生理解；再其

次是《飛渡天險》任務(wù)中涉及到許多學(xué)生能理解的科學(xué)原理，如慣性，重心等，符合學(xué)生的現(xiàn)有的文化知識結(jié)構(gòu)，完成任務(wù)過程中，師生可以適時地加以總結(jié)，概括出其規(guī)律性的知識，實現(xiàn)從現(xiàn)象到本質(zhì)，由感性到理性的過渡。這樣，相對初中學(xué)生來說，《山地賽車》任務(wù)具有一定的可操作性，學(xué)生在操作中探求新知，實踐中把握真知，學(xué)習(xí)中掌握方法，有效地幫助學(xué)生獲取新知、熏陶科學(xué)情感。

四、關(guān)注問題 突出生活性

與學(xué)生的生活相去甚遠的課堂任務(wù)是很難吸引學(xué)生的。信息技術(shù)課程標(biāo)準(zhǔn)明確提出要結(jié)合學(xué)生的學(xué)習(xí)和生活實際設(shè)計問題，讓學(xué)生在活動過程中掌握應(yīng)用信息技術(shù)解決問題的思想和方法。機器人的產(chǎn)生是基于人類社會生產(chǎn)力發(fā)展的需要，是人類認識自然、改造自然的產(chǎn)物。因此，在仿真機器人教學(xué)中要關(guān)注生活中的問題，突出任務(wù)的生活性，比如我們可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的問題，使學(xué)生對新的知識產(chǎn)生強烈的探究愿望、解決問題的熱情與責(zé)任感，促使學(xué)生嘗試在完成任務(wù)的過程中掌握應(yīng)用機器人基本知識解決問題的思想和方法，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和探究能力。

設(shè)計任務(wù)時教師既要根據(jù)教學(xué)實際，又要聯(lián)系學(xué)生實際，關(guān)注問題突出任務(wù)的生活性。實踐證明，學(xué)生在完成一個與他們實際生活和學(xué)習(xí)密切相關(guān)的學(xué)習(xí)任務(wù)時，會持續(xù)保持一種良好的學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如為了講授測障傳感器和測距傳感器的作用，我提出一個現(xiàn)實問題：現(xiàn)在隨著社會發(fā)展，汽車普及的很快，汽車追尾事故的發(fā)生非常頻繁。同學(xué)們，假如現(xiàn)在你是汽車設(shè)計師，你會如何從技術(shù)上避免汽車追尾事故的發(fā)生？這個問題一提出，不少同學(xué)都建議：在汽車前方加上某種設(shè)施幫助駕駛員預(yù)防追尾事故。從而引出：在汽車前方加上測障傳感器作為檢測裝置，當(dāng)檢測到汽車前方有物體，將要發(fā)生追尾時，汽車在機器人控制下自動剎車。待學(xué)生完成這一任務(wù)，我又提出新的質(zhì)疑：大家坐過公交車，當(dāng)司機突然剎車，站著的乘客會有什么反應(yīng)？學(xué)生：容易摔倒。老師：對，汽車在機器人控制下突然剎車，對乘客會產(chǎn)生很大的安全隱患，那么我們?nèi)绾胃倪M設(shè)置以減少安全隱患？于是老師引導(dǎo)學(xué)生了解測距傳感器的作用，讓學(xué)生積極主動尋找問題，主動獲取新的知識。最后，師生利用提問與討論等方式，發(fā)揮課堂的群體作用提出新的方案：在汽車前方加上測距傳感器作為檢測裝置，當(dāng)測距傳感器檢測到汽車與前方有物體的距離小于一定值時，汽車在機器人控制下自動給駕駛員發(fā)出警報或控制汽車減速，當(dāng)汽車與前方有物體的距離小于危險臨界值，易發(fā)生追尾事故時，汽車在機器人控制下自動剎車，此時由于汽車速度不快，急剎車產(chǎn)生的安全隱患對乘客影響比較小。這樣設(shè)計任務(wù)，學(xué)生容易在探索生活實際問題的過程中提出自己的實踐內(nèi)容或?qū)W習(xí)目標(biāo)，形成開放式的教學(xué)模式，達到預(yù)先教學(xué)的效果，才能有效地將信息技術(shù)的學(xué)習(xí)與生活應(yīng)用有機的結(jié)合起來。

五、倡導(dǎo)成功 突出層次性

仁”容易導(dǎo)致水平高的學(xué)生無事可做，水平低的學(xué)生做不出來，為此在任務(wù)設(shè)計時要注意學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，要考慮到學(xué)生能力的多層次情況，由淺入深，化繁為簡，循序漸進地來設(shè)計任務(wù)，讓學(xué)習(xí)能力強的學(xué)生感到吃得飽，讓學(xué)習(xí)能力較差的學(xué)生不會感到消化不了。這樣學(xué)生在完成一些與自己有能力完成的任務(wù)時，往往會專心致志，樂此不疲，待他體驗到成功的喜悅，面對自己的成果，充滿自豪，從而進一步激發(fā)他探索的激情和信心，使學(xué)習(xí)從一個水平進入到另一個更高的層次。

例如：講授迷宮搜索算法時，《山地賽車》任務(wù)：基本任務(wù)是小車從起點出發(fā)，沿著彎彎曲曲的盤山公路到達指定地點，提高任務(wù)是小車從指定地點原路返回出發(fā)地，終及任務(wù)則是按NOC的《野外生存》比賽任務(wù)的要求，小車快速行駛在盤山公路上。由于基本任務(wù)比較簡單，又有師生示范，絕大多數(shù)學(xué)生容易理解任務(wù)，也能夠及時完成任務(wù)。當(dāng)大部分學(xué)生完成基本任務(wù)，教師可引導(dǎo)學(xué)生完成提高任務(wù)。中學(xué)生具有很強的表現(xiàn)欲望，希望自己的行為被其他同學(xué)和教師所認可，一般會有一半以上的學(xué)生盡自己的最大努力去完成它。當(dāng)有部分學(xué)生完成提高任務(wù)，教師可以展示3D仿真軟件的在線比賽模式，引導(dǎo)學(xué)生思考、探究：如何讓

自己的小車快速在山道上行駛？經(jīng)過一段時間，有部分學(xué)生受小時候玩過的四驅(qū)車的啟發(fā)，創(chuàng)新地提出在小車上加上導(dǎo)輪，在編程時讓小車偏向一側(cè)行駛，從而將速度提高許多，小車完成任務(wù)的時間大大減少。這樣，通過層次性任務(wù)設(shè)計，層次較低的學(xué)生也能面對自己的機器人體驗到成功感，而層次較高的學(xué)生在面對成功時會努力嘗試各種新穎的方法，激發(fā)他們進一步探索的激情和信心。

第四篇：《機器人》教學(xué)設(shè)計

《機器人》教學(xué)設(shè)計

機器人

教材分析 ：

本課屬于“造型表現(xiàn)”領(lǐng)域，通過畫一畫，或做一做機器人，使學(xué)生初步了解機器人的簡單知識，了解機器人與人的關(guān)系，啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情。

教學(xué)內(nèi)容與目標(biāo)： 顯性內(nèi)容與目標(biāo)：

應(yīng)知：了解機器人的相關(guān)知識，知道機器人與人有著密切的關(guān)系。

應(yīng)會：能用繪畫的方法畫一個機器人，或者用多種材料制作機器人。隱性內(nèi)容與目標(biāo)：

啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。教學(xué)重點：

了解機器人的種類、特點和功能，利用多種繪畫用具進行繪畫創(chuàng)作，也可利用廢舊材料設(shè)計制作。教學(xué)難點：

生動的表現(xiàn)機器人的功能和作用。

教學(xué)過程：

1、講 授 新 課

組織學(xué)生參觀師生制作的有關(guān)展板： 機器人文字資料，機器圖片字資料，表現(xiàn)機器人的優(yōu)秀作品 參觀展板，了解機器人的特點和功能。解答問題：

（1）為什么叫機器人？（2）機器人能做什么？

（3）機器人必須是人的樣子嗎？

（4）機器人是使用什么材料制作的？ 引導(dǎo)學(xué)生觀察機器人的種類和特征。

2、引發(fā)興趣，激發(fā)熱愛科學(xué)的情感。

教師學(xué)生共同介紹機器人資料，小組同學(xué)互相介紹課前搜集的有關(guān)機器人資料，典型發(fā)言，展示資料。培養(yǎng)搜集信息和合作能力，初步了解有關(guān)機器人的科學(xué)知識。

利用電子白板觀看機器人是怎樣幫助人做事的錄像資料。觀看錄像思考： 機器人是怎樣幫助人類工作的？ 激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的情感，啟發(fā)創(chuàng)新思路。

3、機器人設(shè)計繪畫的基本方法：

通過欣賞圖片，及觀看錄像資料，同學(xué)們對機器人有了基本的了解，下面我們就來設(shè)計出新穎美觀，能為人類造福的機器人。你們想設(shè)計有什么功能的機器人？ 它們都會干什-

第五篇：《機器人 》教學(xué)設(shè)計

三學(xué)年美術(shù)學(xué)科《機器人》教學(xué)設(shè)計

教材分析：

《機器人》一課的主要教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生了解機器人的種類、功能、造型等相關(guān)知識，學(xué)習(xí)表現(xiàn)機器人的多種方法。啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)發(fā)展的關(guān)注，激發(fā)學(xué)生熱愛科學(xué)的熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神。通過本節(jié)課的講授，我覺得能夠達到預(yù)想的教學(xué)目的，學(xué)生在教學(xué)過程中，能夠通過多媒體教學(xué)了解機器人，并且充分的調(diào)動了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，學(xué)生能夠在較短的時間內(nèi)完成用繪畫形式表現(xiàn)的機器人造型與功能。教學(xué)目標(biāo) ：

知識：

1、了解機器人的相關(guān)知識，知道機器人與人有著密切的關(guān)系。

2、能畫或做一個機器人。

能力： 培養(yǎng)學(xué)生的審美能力，創(chuàng)新能力。

情感： 啟發(fā)學(xué)生對科學(xué)技術(shù)的關(guān)注，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神。重點難點：

1、了解機器人的種類、特點和功能，利用多種繪畫用具進行繪畫創(chuàng)作或利用廢舊材料設(shè)計制作。

2、生動的表現(xiàn)機器人的功能和作用。教師準(zhǔn)備：多媒體課件。

學(xué)生準(zhǔn)備：

課前收集有關(guān)機器人的資料。

教學(xué)過程：

一、體驗與發(fā)現(xiàn)

1、欣賞機器人動畫和影像片斷。（利用多媒體影像資料，《機器人跳舞》讓學(xué)生初步了解機器人，并調(diào)動起學(xué)生的積極性）

2、引導(dǎo)提問：你了解機器人嗎?你是從哪里了解到機器人的有關(guān)信息的?學(xué)生自由交流，談?wù)摍C器人。（學(xué)生可展示自己收集的音像資料等）

3、認識機器人：你認為機器人是什么呢?是人嗎?是機器怎么又叫機器人呢?我們給它取名機器人，并不是因為它像人的樣子，而是因為它具有與人相似的智能水平和一定的思維能力，并且具有在人類不可接觸的環(huán)境中進行工作活動的特殊功能。正因為這樣，我們才驚訝機器人的聰明程度。（播放課件認識機器人的種類與用途）

4、板書課題：機器人

二、實踐與創(chuàng)造

1、出示不同特征的機器人玩具、圖片讓學(xué)生看看、動手玩玩。

2、談?wù)剻C器人的不同功能特點及造型：民用機器人 工業(yè)機器人 探測機器人 軍用機器人

3、討論交流：

如果讓你設(shè)計一個機器人，你打算設(shè)計一個什么樣的機器人？它會做什么？你想用什么材料表現(xiàn)它？老師出示范例

欣賞學(xué)生作品（多媒體課件出示其他學(xué)生的作品，拓寬學(xué)生視野。）

三、作業(yè)要求

1、畫或設(shè)計一個機器人。

2、給你設(shè)計的機器人起一個名字。

3、設(shè)計制作時注意衛(wèi)生及安全。

四、學(xué)生設(shè)計制作

五、展示講評

1、學(xué)生自我介紹設(shè)計思路以及機器人的不同功能。

2、鼓勵有個性，有特色的設(shè)計方案，不著重于畫得怎樣而肯定學(xué)生有創(chuàng)新的設(shè)計思路。