空中機器人創(chuàng)客教室建設方案

1、空中機器人創(chuàng)客教室建設方案一、創(chuàng)客空間3二、什么是空中機器人6三、產品酉己置12四、課程資源13五、創(chuàng)客教室圖片15一、創(chuàng)客空間1.1創(chuàng)客空間建設意義時代列車轉入一個新的軌道，“零距離”、“去中心化、“分步式”的互聯(lián)網思維把我們帶進一個充滿生機與挑戰(zhàn)的人人時代，一個人人創(chuàng)客的時代?！皠?chuàng)客教育”也在教育教學改革中時常被人們提及，如何開展創(chuàng)客教育和完成創(chuàng)客平臺的建設成為教育工作者熱議的話題。創(chuàng)客運動與教育的融合，正在慢慢改變傳統(tǒng)的教育理念、模式與方法。其一，創(chuàng)客教育的核心是創(chuàng)新。對于學校而言，創(chuàng)客教育不是某方面知識的應用，而是要實現培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的體系建設，讓創(chuàng)新教育落到實處，它既是學生個性發(fā)展

2、的內在需求，也是時代發(fā)展的大勢所趨。我們所倡導的創(chuàng)客教育，是培育學生提出問題、研究問題、解決問題、動手制作的綜合能力，初步融合了科學研究、技術制作、藝術創(chuàng)作的全過程，能夠培養(yǎng)學生的主動探索精神、批判性思維能力、自主創(chuàng)新能力、合作研究能力、語言表達能力、藝術創(chuàng)作能力等。其二，作為創(chuàng)客教育的平臺，創(chuàng)客空間是要為創(chuàng)客的同學們創(chuàng)新應用的實現提供有力的幫助和支持，而不是簡單完成一個專業(yè)人才的培訓。同時，我們還強調創(chuàng)客們的團隊合作，在交流中進行智慧的碰撞，得到大家的智慧結晶最終變成創(chuàng)新的理論成果，然后在創(chuàng)客空間里各個功能區(qū)技術支持下，將創(chuàng)意變成現實。開展創(chuàng)客教育的目的是提高學生的動手能力，所以需要的硬件、

3、軟件資源比較多，對于創(chuàng)客教室是有特定的要求。創(chuàng)客教育在教學形式上釆用翻轉課堂的形式能夠提高學生的學習興趣。創(chuàng)客教育包含STEM（科學、技術、電子、數學）的學科整合。1.2空中機器人創(chuàng)客理念一體化解決方案STEAM創(chuàng)新教育一體化解決方案，包括電子積木、機器人、3D打印、航模、無人機等設備和課程，集合多家品牌教育方案，打破技術鴻溝，自成一體。一體化課程課程內容多學科創(chuàng)新融合，體現STEAM教育精髓，遵循青少年身心發(fā)展規(guī)律，梯度遞些，符鄉(xiāng)國家政府最新發(fā)展政策,緊跟竺發(fā)展趨勢一體化培訓一體化培訓，培訓全程負責到底，結合老師知識儲備程度，個性定制培訓內容，集中時間，循序漸進，讓學校老師告別焦頭爛額，省時

4、省心。1.3教學目標情感目標：培養(yǎng)興趣、激發(fā)能力、培養(yǎng)科技人文情操、增強個人表現信心；能力目標：培養(yǎng)學生裸機思維、溝通協(xié)作、批判性思維、空間想象、動手解決問題的能力；技能目標：拓展科學、技術、工程、數學、英語、物理、天文、音樂等多學科知識及實際應用；1.4空中機器人創(chuàng)客空間特點A、飛控安全穩(wěn)定：穏定的室內定位、漿葉保護措施、可控的飛行場地；B、拆卸組裝擴展：全機身可進行拆卸組裝，且預留多空位進行套件對接和教學擴展；C、圖形編程開源：通過米思奇圖文編程，實現多任務需求和掛載空間加裝電子積木;I）、3D打印創(chuàng)新改造：炭纖維材質，80%機體部件可通過3D設計打印，體現開源特性；E、兼容擴展開課：通過

5、編程多樣性，跟機器人、電子模塊執(zhí)行陸空聯(lián)動任務，豐富開課；F、落地實操課程：具有豐富的任務式、主題式多學期配套教學課程，易教易學，效果顯著；二、什么是空中機器人2、1空中機器人概念空中機器人是涵蓋了機器人及無人機相關學科知識點，能夠靠自身動力和控制能力來實現各種功能的一種機器。聯(lián)合國標準化組織釆納了美國機器人協(xié)會給機器人下的定義：“一種可編程和多功能的操作機；或是為了執(zhí)行不同的任務而具有可用電腦改變和可編程動作的專門系統(tǒng)?！?.2硬件平臺介紹F260系列空中機器人是一款包含了機器人及無人機知識點的綜合教學平臺，也是一款全開放，能夠與市面創(chuàng)客類電子積木套件，模塊化機器人，3D打印機等廠家進行有機

6、配合，讓每個產品不再單一，有機結合后完成更多新的教學知識點。2.2.1F260系列空中機器人硬件介紹核心組件：Arduino主控、飛行控制器傳感器組件：超聲波傳感器、氣壓計、陀螺儀等機械結構組件：碳纖維機身，豐富的拓展接口，非核心部件可3D設計驅動組件：電機、電子調速器軟件編程平臺：MixlyScratchForArduino2.2.2F260系列空中機器人開放式結構特色2.2.3F260系列空中機器人與樂高積木散件的結合龜磁鐵、贓機安裝件樂高租木散件F260可安裝舵機等F260與樂高積木組合F260系列空中機器人機身配備插件接口，能夠兼容樂高等廠家積木散件，學生可利用積木散件在空中機器人上拼

7、接自己想象的各種形狀，讓空中機器人變的更有創(chuàng)意,外觀變的更加靚麗。2.2.4F260系列空中機器人與電子積木的結合電子積木模塊種類繁多,功能豐富，將電子積木通過拓展接口和空中機器人搭建在一起可以創(chuàng)造更多的可能性。比如搭建空氣質量報警氣象站，空氣質量傳感器搭建在空中機器人上面通過藍牙WIFI模塊進行通信，空中機器人自主飛行到目標區(qū)域采集數據，將空氣質量數據反應在點陣屏上，在這個設計中能夠通過Mixly對空中機器人和空氣質量傳感器、主控板、點陣屏、藍牙WIFI模塊進行編程實現系統(tǒng)功能。2.2.5F260系列空中機器人與陸地模塊化機器人的結合設計屬于自己的空中機器人制作空中機器人擴展件選用金屬模塊化

8、機器人套件將LED燈、蜂鳴器、主控板、紅外收發(fā)傳感器、合金材質多孔橫梁、模塊化尋跡小車與空中機器人搭建在一起，空中可移動紅綠燈燈塔并具備報警功能。再將LED燈帶通過合金多孔橫梁固定在空中機器人下方，將兩套紅外線收發(fā)裝置安置在空中機器人和模塊機器小車上進行空地對戰(zhàn)，當任意一方的紅外線將另一方燈帶全部擊滅，則視為勝利，另一方報警出局?？简瀸W生策略及整體系統(tǒng)搭建能力，是檢驗各個模塊學習的程度，通過項目主題鍛煉學生綜合能力。;制作構件，完成改裝I3D打印技術能夠創(chuàng)造對事物更真實可靠的探索機會，物理課中的很多抽象概念通過讓學生動手設計一些由3D打印組件組成的小電路和小裝置，變成有趣的課程?？罩袡C器人非核

9、心部件、拓展部件、個性外殼都能夠3D打印。與3D打印相結合更是相得益彰。2.2.7空中機器人智能控制特色、一鍵程控飛行高度，然后保持在兩側墻壁的中間位置向前飛行，到離起始位3米時保持空中懸停姿態(tài)，自動放下小球，然后繼續(xù)向前飛行三米，降落到指定區(qū)域。、圖形化程控飛行F260支持圖形化編程。支持Mixley、ScratchForArduino圖形化編程環(huán)境。、超聲波避障超聲波避障,F26O-S1超聲波避障功能，能夠通過超聲波規(guī)避障礙，使得操作更安全，還支持定距巡航，定高懸空等功能。A（4）、模擬飛行模擬飛行使用隨機配備的飛行模擬器，空中機器人實際飛行之前要進行模擬飛行訓練，掌握無人機操控的基本技巧

10、，減少實際飛行中的失誤和降低炸機概率.（5）、實際飛行場地實地飛行為了保障安全請務必購買飛行場地,在掌握一定的飛行技巧后，能夠進行實際操控，將試飛活動安排在實操飛行場地中進行，安全的飛行環(huán)境不但提供更好的保護，同時能夠進行大膽的飛行訓練。三、產品配置3.1初級版（適合1-8年級）序號分類設備名稱型號數量1空中機器人可編程機器人F15082自主避障空中機器人F260-100223飛控競賽套F15014編程拓展模塊包F260-I025無人機備件包F15016無人機備件庫F26017互動游戲套裝E260-FG18無人機安全飛行場地E-Space19航空模型木制模型飛機10010手擲模型飛機10011

11、橡筋動力雙翼機7012電動自由飛2013固定翼無人飛機114課程教師教案包課程資源包F150F26013.2中級版（適合5-12年級）序號設備名稱產品型號單價數量總價1自主避障空中機器人F260-S100262自主避障空中機器人F260-S100313空中機器人維修備件庫F-Spare64無人機實訓場地E-Space15模擬忌行遙控器E-XTR5.0106編程擴展模塊包F260-I067互動游戲套裝F260-FG18教師教案包課程資源包F260四、課程資源總體課程庫資源，共計21個單兀，84課時（每課時45分鐘）課程單元課程單元名稱課時安排教學內容教學目標A認識空中機器人1無人機、空中機器人科

12、普及發(fā)展通過展望應用方向培養(yǎng)拓展想象力空中機器人特色課程B空中機器人飛行展示1飛行展示與安全注意事項說明通過飛行展示提高學生興趣C空中機器人為什么能飛2介紹多旋翼無人機的飛行原理直觀的體驗抽象的空氣動力學概念D飛手課程1-模擬飛行4將遙控器連接電腦進行模擬飛行讓學生熟悉左右搖桿分別所代表含義E飛手課程2-實際飛行8在安全網內進行飛行操作更好地訓練學生的手眼協(xié)同能力F飛行嘉年華2完成實際飛行比賽團隊協(xié)作體驗，提升學生的能力素養(yǎng)G玩轉空中機器人1-6行前的準備2學習飛行前的檢查流程再次強化安全意識II玩轉空中機器人2-航拍、FPV飛行2結合空中機器人的航拍應用培養(yǎng)創(chuàng)意生活應用能力1玩轉空中機器人3

13、-創(chuàng)意設計1設計空中機器人的外觀件及結構件培養(yǎng)創(chuàng)造性、藝術創(chuàng)新思維結合3D打印玩轉空中機器人4一空中投彈4完成舵機及機器手安裝應用任務導向引入主題K初級創(chuàng)客1讀懂空中機器人4電子套件和Mixly完成LED實驗學習Mixly軟件的基本使用方法結合電子積木、模塊化機器人L初級創(chuàng)客2-空中機器人的眼睛2探究空中機器人避障原理趣味編程加深Mixly軟件的使用能力M初級創(chuàng)客3-如何讓空中機器人眼觀4用紅外、溫度等傳感器搭建小系統(tǒng)熟練使用Mixly進行編程初級創(chuàng)客4-空中機器人的動力模塊2學習電機的使用方法，組裝遙控小年掌握小車和空中機器人動力來源0中級創(chuàng)客1-神奇的慣性導航系統(tǒng)2探究空中機器人姿態(tài)控制的原理制作平衡小車，站我導航原理P中級創(chuàng)客2-與空中機器人對話4介紹微處理器、C語言提升學生的邏輯思維能力結合Mixly編程訓練Q玩轉空中機器人5-程控飛行4空中機器人在程序控制下的飛行提升學生的編程技能R玩轉