开源编程人工智能机器人创客教育
塑料、电子、金属、3D打印
跨学科Steam探究
师资培训、创客成果辅导
创客乐思慧终生创客服务
深大创客教育工作室/实验室与恒创锦思科技,针对开源编程教育机器人,结合当前校园创客教育、STEAM教育、教改课改、培养学生创造力的需要,综合应用了开源硬件、开源软件、机械结构与传动控制、无线网络通信与智能终端APP编程等创客技术,集成的驱动模块。
从 3.7V 到 24V 各种电压的直流电机、舵机、轮毂电机等多种电机的传动控制,开放各电子模块的控制代码,提供图形化编程环境,配套有塑料结构套件、小金属结构套件和大金属结构套件。各学段学生的教学实践活动,并能够与乐高、 Makeblock 等主要机械结构件进行集成。
1、DIY玩转结构机器人
玩转结构机器人由塑料结构套件、智能电子积木套件组成,配套适合不同年龄段学生的课程和教学案例。塑料结构件可以选用乐高积木,智能电子积木外壳上设计有乐高尺寸的凸点与凹孔,可以与乐高积木件的梁、块、板、孔相装配。通过智能电子积木与图形化编程,对自由创意的有了新的突破。
塑料结构件也可以选用科乐思系列套件,以各种镂空式雪花片和高韧性连接杆、固定器、齿轮为主要构件。
智能电子积木外壳上设计有相应的凹槽等契合结构,与连接杆、雪花片等之间实现嵌入、穿插、咬合等各种连接方式,立体空间结构及形状的表达直观而且富有创意。
智能电子积木核心控制器基于 Arduino 开源技术自主研发,内含锂电池,能驱动 3.7V 直流电机。套件包括 3.7V 直流电机、超声波传感器、光敏传感器、LED彩灯、音乐播放器等传感器及电子执行模块。
2、电子编程
编程是编写程序的中文简称,就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码,并最终得到相应结果的过程。
为了使计算机能够理解人的意图,人类就必须将需解决的问题的思路、方法、和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机,使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作,完成某种特定的任务。这种人和计算机之间交流的过程就是编程。
3、创意搭建机器人
由小金属结构套件、Arduino 开源硬件及传感器套件组成,配套适合不同学段的课程和教学案例;小金属结构套件由不同规格的单孔梁、双孔梁、单孔片、连接片、传动轴、齿轮、同步带轮、电机支架等金属 结构件组成, 学生运用物理、机械、自控等知识,面向生活进行创意设计和创新创造;包含自主研发的3.7V、9V、12V 直流电机的多路驱动 Arduino 主控制器,配套 9V 及 12V 直流电机、红外 传感器、光敏传感器、电位器、蓝牙模块等输入输出模块。
电子模块之间采用 RJ25 接口进行连接,工程性好;提供图形化编程方法实现对各输入传感器和输出执行模块的逻辑控制,降低编程的难度,保持学习兴趣。同时, 无线通信,提供 APP 软件及开放接口实现对机器人系统的远程控制。
4、3D打印
三维打印的设计过程是:先通过计算机建模软件
建模,再将建成的
三维模型“分区”成逐层的截面,即切片,从而指导打印机逐层打印。为学生打造一个“创新+科技+实践+娱乐”相结合的开放式学习空间,全面提升
孩子的综合素质。
通过动手能让学习活动更有意义,基于3D打印技术的创客教育课程融合技术、工程、科学、艺术与数学等学习元素,启发学生创造力,激发学生无限创意,有利于培养学生逐步形成以解决问题为导向的创新思维,引导学生在实践中探究科技世界。学生们通过3D打印创客教育课堂,不仅能接触更多的科技知识,还能借助创客空间或实验室培养科学兴趣,从而发展跨学科解决问题能力、逻辑创新思维和科学动手实践能力。
5、跨学科STEAM
STEAM教育科学、技术、工程、艺术、数学融合起来的教学。STEAM课程很全面,会用到电路知识、机器人知识、编程知识等等,强调技术和工程结合、艺术和数学结合,让学生在“做中学”,建立跨学科的创新思维和应用能力。
STEAM课程结构是一个循序渐进的过程,比如学生们会从最简单的认识元器件开始,学习接灯泡、用马达电流控制小车等最基础的电流控制知识,接着会接触光线传感器、碰撞传感器,等这些都学会了,就进入Arduino编程之后,再回到最初的小车、小灯设计上来,学生们就可以从简单的电路控制灯亮、启动,升级为由传感器、程序进行控制。等这些基本知识都掌握了,就可以在家实践,自己创造更多有趣的东西。