樂(lè)高機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

1、樂(lè)高教育探究實(shí)驗(yàn)室配置方案及課程介紹一、 樂(lè)高教育的理念多年來(lái)，中國(guó)的教育界一直以加強(qiáng)學(xué)生素質(zhì)教育為核心，探索和實(shí)踐著教育改革的方向和途徑。全國(guó)基礎(chǔ)教育工作會(huì)議的召開(kāi)，對(duì)全面推進(jìn)素質(zhì)教育提出了十分明確的要求，課程教材改革在推進(jìn)素質(zhì)教育、培養(yǎng)21世紀(jì)技能的重要作用已經(jīng)成為全國(guó)上下的共識(shí)。我們引入了以樂(lè)高教育為主的教育解決方案，它是長(zhǎng)期以來(lái)與世界各國(guó)教育界密切合作，不斷探究和開(kāi)發(fā)出最先進(jìn)的教育方案，并在25年的教學(xué)實(shí)踐中獲得成功應(yīng)用，受到世界各國(guó)教育界的廣泛接受和推崇。樂(lè)高教育在世界各地教育界的應(yīng)用中已逐步形成了自身的、符合這些教育理念的可持續(xù)發(fā)展的優(yōu)秀平臺(tái)。我們提供的教育解決方案確保學(xué)生獲得快樂(lè)

2、和有效的學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)過(guò)程中將“指導(dǎo)”和“建構(gòu)”的理念相互結(jié)合，這將幫助教師在學(xué)生以團(tuán)隊(duì)為單位來(lái)共同解決問(wèn)題的課堂上，扮演顧問(wèn)型的指導(dǎo)者，而不是灌輸者。二、 樂(lè)高教育的應(yīng)用隨著素質(zhì)教育的推進(jìn)和新課程新教材的改革，在各個(gè)學(xué)科的教學(xué)中對(duì)學(xué)生動(dòng)手操作、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的要求越來(lái)越多，因此除了常見(jiàn)的物理實(shí)驗(yàn)室、化學(xué)實(shí)驗(yàn)室、生物實(shí)驗(yàn)室，各個(gè)學(xué)校還建立了很多新課程的實(shí)驗(yàn)室，例如科學(xué)（自然）實(shí)驗(yàn)室、信息技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、勞技實(shí)驗(yàn)室、通用技術(shù)實(shí)驗(yàn)室、探究實(shí)驗(yàn)室。這些新課程的實(shí)驗(yàn)室由于建設(shè)時(shí)間較短，并沒(méi)有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備配置區(qū)別很大。樂(lè)高教育平臺(tái)可以很好的在這些課程上使用，而且如果在這些實(shí)驗(yàn)室里都有樂(lè)高設(shè)備，那

3、么教師在教學(xué)的時(shí)候，學(xué)生在學(xué)習(xí)的時(shí)候就會(huì)非常的方便。樂(lè)高探究實(shí)驗(yàn)室所涉及課程包含有：機(jī)械基礎(chǔ)，動(dòng)力機(jī)械，機(jī)械工程，機(jī)器人等。三、 機(jī)器人教育的目的學(xué)生借助樂(lè)高機(jī)器人的平臺(tái)，在老師的知道下，開(kāi)展豐富多彩的機(jī)器人活動(dòng)，通過(guò)活動(dòng)提高學(xué)生對(duì)科技活動(dòng)及知識(shí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力；提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力；充分體會(huì)“做中學(xué)，玩中學(xué)”的無(wú)窮樂(lè)趣。建立機(jī)器人活動(dòng)室，不僅滿(mǎn)足課堂教學(xué)的需求，還能開(kāi)展第二課堂活動(dòng)，建立科技興趣小組，豐富學(xué)生的課外活動(dòng)，還可以參加到全國(guó)青少年機(jī)器人競(jìng)賽和全國(guó)電腦制作大賽中去。滿(mǎn)足學(xué)生的同事也能給科技老師不斷發(fā)現(xiàn)新的問(wèn)題提供自身的發(fā)展的機(jī)會(huì)，參加到全國(guó)的

4、比賽及交流中提高教師自身的素質(zhì)。（1）、通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，對(duì)中小學(xué)生進(jìn)行計(jì)算機(jī)編程、工程設(shè)計(jì)、動(dòng)手制作與技術(shù)構(gòu)建等知識(shí)的教學(xué)，培養(yǎng)他們動(dòng)腦動(dòng)手和獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的技能，不斷發(fā)展青少年的觀察力、想象力和創(chuàng)新能力。（2）、通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)，不斷豐富完善學(xué)校創(chuàng)新科技教育內(nèi)涵；同時(shí)也在創(chuàng)新這個(gè)更廣闊的平臺(tái)上，提升學(xué)校的教育品質(zhì)和規(guī)模，形成良好的社會(huì)效益。（3）、 通過(guò)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)，組建各類(lèi)科技代表隊(duì)，參加省級(jí)、國(guó)家級(jí)乃至國(guó)際中小學(xué)生機(jī)器人競(jìng)賽活動(dòng)；同時(shí)還參與相關(guān)的國(guó)內(nèi)外交流學(xué)習(xí)活動(dòng)，開(kāi)拓學(xué)生視野。（4）、在開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)活動(dòng)的同時(shí)，也面向在校科技教師進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)培訓(xùn)，不斷提高科技輔導(dǎo)教師的

5、理論水平和實(shí)踐能力。（5）、在開(kāi)展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室培訓(xùn)活動(dòng)的基礎(chǔ)上，不斷推出最新的教學(xué)內(nèi)容、手段和器材，開(kāi)發(fā)具有學(xué)校特色的校本課程。四、 （一）樂(lè)高探究實(shí)驗(yàn)室器材配置方案1. 配置清單該實(shí)驗(yàn)室配置按照每個(gè)班級(jí)20人進(jìn)行配置,而且比較適合小學(xué)各年級(jí)的學(xué)生學(xué)習(xí)。目的是為了讓學(xué)生了解現(xiàn)代的機(jī)械工程，以及機(jī)器人原理等，并且對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)工程技術(shù)和機(jī)器人系統(tǒng)來(lái)說(shuō)也可以得到一種提高。所以此方案能夠滿(mǎn)足不同階段在科技學(xué)習(xí)和創(chuàng)新學(xué)習(xí)上的需要，不僅可以滿(mǎn)足學(xué)生在機(jī)器人課程和技術(shù)課程上的學(xué)習(xí)，還可以讓學(xué)生參加關(guān)于樂(lè)高的一系列的國(guó)內(nèi)賽和國(guó)際賽等。編號(hào)品名產(chǎn)品描述數(shù)量單價(jià)（元）合計(jì)（元）9797NXT藍(lán)牙機(jī)器人套裝套裝內(nèi)包括

6、一個(gè)NXT可編程的智能積木塊、一塊可充電的鋰電池、3個(gè)伺服電機(jī)、2個(gè)觸動(dòng)傳感器、1個(gè)光電傳感器、1個(gè)超聲波傳感器、1個(gè)聲音傳感器、3個(gè)燈以及足夠搭建的樂(lè)高積木。另外還有轉(zhuǎn)換線(xiàn)、USB導(dǎo)線(xiàn)、分類(lèi)盒、搭建手冊(cè)等。104280428009648藍(lán)牙機(jī)器人配件庫(kù)配件庫(kù)套裝含672個(gè)組件，提供更多的梁、軸、連接件及多種特殊組件，如起重機(jī)釣鉤、釣輪等。藍(lán)色中型樂(lè)高儲(chǔ)物盒，配有分類(lèi)盤(pán)。10135013500ST2401 科學(xué)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)套裝包括各種樂(lè)高技術(shù)組件400多個(gè)和一個(gè)9v的馬達(dá)、電池箱、導(dǎo)線(xiàn)、WeDo電子元件（運(yùn)動(dòng)傳感器、傾角傳感器、樂(lè)高USB Hub 接口、編程軟件等），配備活動(dòng)用書(shū)和搭建手冊(cè)，可以

7、完成結(jié)構(gòu)與力、簡(jiǎn)單機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、能源轉(zhuǎn)化等相關(guān)內(nèi)容，其中包括了50個(gè)左右的活動(dòng)案例，配備教材和搭建手冊(cè)各一本。103980398002000078NXT多機(jī)版教育授權(quán)證書(shū)NXT軟件多機(jī)版的證書(shū)是允許院校在購(gòu)買(mǎi)多套NXT機(jī)器人套裝時(shí)可以在多臺(tái)電腦上安裝軟件，而無(wú)需重復(fù)和超額購(gòu)買(mǎi)NXT單機(jī)版。1480048002000077NXT教育軟件使用LabView 引擎開(kāi)發(fā)的圖形化編程軟件，針對(duì)NXT機(jī)器人使用。功能強(qiáng)大、簡(jiǎn)單易用牙控件實(shí)現(xiàn)電腦與NXT機(jī)器人之間的無(wú)線(xiàn)通信。短距離無(wú)線(xiàn)通信：可達(dá)10米以上。PC機(jī)要求Windows XP操作平臺(tái)，蘋(píng)果機(jī)需要MacOS 操作平臺(tái)X

8、(10.3.9 and 10.4)。548024009833穩(wěn)壓電源RCX控制器的外接電源，也可以為NXT控制器的鋰電池板充電。519095096982009-2010年的FLL項(xiàng)目（智能交通）全國(guó)青少年機(jī)器人比賽的項(xiàng)目，其中包括一張比賽用場(chǎng)地紙及用來(lái)搭建比賽任務(wù)模型的積木件。119801，9809844NXT光電傳感器讀取環(huán)境光的強(qiáng)度、反射光線(xiàn)。靈敏度更高，可以識(shí)別多種顏色。紅外發(fā)光管可以關(guān)掉。2360720價(jià)格總計(jì)： 107，030元，大寫(xiě)：壹拾萬(wàn)零柒仟零叁拾圓整2. 樂(lè)高產(chǎn)品和課程介紹1）NXT藍(lán)牙機(jī)器人套裝適合2-3個(gè)學(xué)生為一組搭建和編程設(shè)計(jì)機(jī)器人方案。共431個(gè)組件的套裝中包括一個(gè)N

9、XT可編程的微型電腦，一塊可充電的鋰電池（使用9833穩(wěn)壓電源進(jìn)行充電），三個(gè)伺服電機(jī)，二個(gè)觸動(dòng)傳感器，一個(gè)光電傳感器，一個(gè)超聲波傳感器，一個(gè)聲音傳感器，三個(gè)燈以及足夠課堂教學(xué)所需的樂(lè)高積木。另外還有3根連接RCX傳感器或馬達(dá)的轉(zhuǎn)換線(xiàn)，1根USB導(dǎo)線(xiàn)，以及分類(lèi)盒和搭建手冊(cè)推薦課程：NXT入門(mén)課程（16課時(shí)），納米醫(yī)生課程（24課時(shí)），NXT創(chuàng)意課程（16課時(shí)）總課時(shí)數(shù)：56課時(shí)2）藍(lán)牙機(jī)器人配件庫(kù)配件庫(kù)套裝含672個(gè)組件，提供更多的梁、軸、連接件及多種特殊組件，如起重機(jī)釣鉤、釣輪等。藍(lán)色中型樂(lè)高儲(chǔ)物盒，配有分類(lèi)盤(pán)。建議配合藍(lán)牙機(jī)器人套裝使用。推薦課程：NXT創(chuàng)意課程（16課時(shí)）、機(jī)械工程課程（

10、16課時(shí)）總課時(shí)數(shù)：32課時(shí)3） 科學(xué)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)套裝科學(xué)與技術(shù)探究課程實(shí)驗(yàn)套裝介紹科學(xué)與技術(shù)基于樂(lè)高教育的科學(xué)與技術(shù)課程的解決方案包括了結(jié)構(gòu)與力、簡(jiǎn)單機(jī)械、動(dòng)力機(jī)械、能源轉(zhuǎn)化等相關(guān)內(nèi)容，其中包括了30個(gè)左右的活動(dòng)案例，在每一個(gè)活動(dòng)里，我們向活動(dòng)小組成員提出了挑戰(zhàn)任務(wù)，給他們能夠創(chuàng)造出自己解決方案的工具，學(xué)生們親自動(dòng)手制作與日常生活密切相關(guān)的模型，通過(guò)這種方法，初步建立對(duì)相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、原理的認(rèn)識(shí)與理解，讓學(xué)生真正體驗(yàn)到實(shí)踐成功后的喜悅和興奮。通過(guò)解決問(wèn)題的過(guò)程延伸到培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力、合作能力、交流能力和獲取新知識(shí)的能力等。為了教師能夠順利地開(kāi)展教學(xué)、我們還為老師配備了教師教學(xué)用書(shū)及活動(dòng)演示光盤(pán)，

11、供老師們教學(xué)參考所用。 標(biāo)準(zhǔn)套裝（ST2401）數(shù)量綜合技術(shù)組件（含馬達(dá)、電池箱、 WeDo電子元件）1箱學(xué)生活動(dòng)案例集一套（45個(gè)案例）搭建手冊(cè)1本可完成的活動(dòng)案例有結(jié)構(gòu)與力7個(gè)以上不同形狀的梯子、不同形狀的橋、桁架橋、美麗的塔、方便的桌子、折疊椅、不倒翁等。簡(jiǎn)單機(jī)械8個(gè)以上蹺蹺板、釣魚(yú)桿、工具夾子、天平稱(chēng)、轉(zhuǎn)向小車(chē)、齒輪組合、陀螺、道閘等。動(dòng)力機(jī)械20個(gè)以上風(fēng)扇、攪拌器、手鉆、雨刮器、旋轉(zhuǎn)木馬、省力的絞盤(pán)、起重機(jī)等（使用馬達(dá)控制的和 WeDo軟件自帶12個(gè)控制案例）。能量轉(zhuǎn)化10個(gè)以上滑坡車(chē)、飛輪車(chē)、碰撞小車(chē)、陸地快艇、風(fēng)能車(chē)、橡皮筋動(dòng)力小車(chē)、投石車(chē)、電動(dòng)車(chē)、F1賽車(chē)、步行者等?？茖W(xué)與技術(shù)

12、套裝分為基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)兩種，配備一本活動(dòng)用書(shū)和一本搭建手冊(cè)，還給教師的教學(xué)參考、視頻光盤(pán)一套。4）wedo套裝WeDo套裝是學(xué)生可以在電腦上直接編程和連線(xiàn)控制機(jī)器人的一款簡(jiǎn)單入門(mén)的新套裝。套裝包括了150多個(gè)積木組件，1個(gè)馬達(dá)，1個(gè)運(yùn)動(dòng)傳感器、1個(gè)位移傳感器和1個(gè)樂(lè)高USB Hub。配合2009580教學(xué)光盤(pán)中的12個(gè)趣味活動(dòng)，讓學(xué)生輕松理解機(jī)器人控制原理為了培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力、合作精神，以及解決問(wèn)題的能力。還可以使用其中的設(shè)備，制作各種各樣的機(jī)器人，讓學(xué)生參加各類(lèi)機(jī)器人大賽，給學(xué)生更多的學(xué)習(xí)和鍛煉的機(jī)會(huì)。3. 競(jìng)賽項(xiàng)目介紹在目前國(guó)內(nèi)國(guó)際眾多的機(jī)器人競(jìng)賽中，適合中小學(xué)生參加，并且使用樂(lè)高

13、平臺(tái)也比較容易參與的有以下這些：1) 中國(guó)青少年機(jī)器人大賽該項(xiàng)賽事由中國(guó)科協(xié)主辦，從2001年至今已經(jīng)連續(xù)舉辦了九屆了，是國(guó)內(nèi)規(guī)模最大，項(xiàng)目最多的一項(xiàng)賽事。大多數(shù)省市需要進(jìn)行選拔。推薦項(xiàng)目：FLL工程挑戰(zhàn)、機(jī)器人創(chuàng)意、基本技能網(wǎng)址： 2) 全國(guó)中小學(xué)生電腦制作活動(dòng)該項(xiàng)賽事由教育部指導(dǎo)，中央電化教育館等單位主辦，從2000年至今已經(jīng)連續(xù)舉辦了十屆了。目前大多數(shù)省市都通過(guò)選拔賽推選隊(duì)伍。推薦項(xiàng)目：FLL工程挑戰(zhàn)網(wǎng)址：3) WRO國(guó)際奧林匹克機(jī)器人大賽2003年11月，由中國(guó)、日本、韓國(guó)和新加坡等國(guó)家發(fā)起并成立了WRO國(guó)際奧林匹克機(jī)器人競(jìng)賽委員會(huì)，希望通過(guò)主辦一年一度的WRO國(guó)際奧林匹克機(jī)器人競(jìng)賽活

14、動(dòng)，為國(guó)際青少年機(jī)器人愛(ài)好者提供一個(gè)共同的學(xué)習(xí)平臺(tái)，現(xiàn)有22個(gè)成員國(guó)。WRO世界機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽分別于2004新加坡、2005年泰國(guó)曼谷、2006年中國(guó)南寧、2007中國(guó)臺(tái)北、2008年日本橫濱成功舉辦過(guò)五屆，成為了每年一度的世界青少年科技文化交流盛會(huì)。第六屆WRO世界機(jī)器人奧林匹克競(jìng)賽于2009年11月在韓國(guó)舉行。參賽隊(duì)伍需要先參加每年8月的中國(guó)選拔賽，獲得優(yōu)勝的隊(duì)伍可以代表中國(guó)參加國(guó)際賽。推薦項(xiàng)目：常規(guī)賽、創(chuàng)意賽網(wǎng)址： 4) FLL國(guó)際錦標(biāo)賽FLL是FIRST機(jī)構(gòu)與樂(lè)高集團(tuán)組成的一個(gè)聯(lián)盟組織 。由發(fā)明家 Dean Kamen創(chuàng)立的 FIRST機(jī)構(gòu) (For Inspiration and

15、 Recognition of Science and Technology) 目的是激發(fā)青少年對(duì)科學(xué)與技術(shù)的興趣。 FIRST LEGO® League是1998年由FIRST機(jī)構(gòu)和LEGO集團(tuán)組建的一個(gè)針對(duì)9-14歲孩子的國(guó)際比賽項(xiàng)目。該項(xiàng)賽事每年9月公布賽事內(nèi)容，次年45月在美國(guó)和歐洲各舉辦一次國(guó)際賽。每年2月的FLL華東、華北、華南選拔賽會(huì)選拔隊(duì)伍參加這兩項(xiàng)國(guó)際賽事。推薦項(xiàng)目：FLL工程挑戰(zhàn)賽（機(jī)器人表演、技術(shù)答辯、論文答辯、團(tuán)隊(duì)展示）網(wǎng)址： 5) 國(guó)際青少年機(jī)器人世界杯比賽（RoboCup Junior, RCJ）國(guó)際青少年機(jī)器人世界杯比賽（RoboCup Junior,

16、RCJ）是國(guó)際機(jī)器人世界杯比賽（RoboCup）的重要組成部分。目標(biāo)是通過(guò)組織機(jī)器人比賽，來(lái)推動(dòng)世界范圍內(nèi)的機(jī)器人研究和教育。RoboCup的教育和普及理念主要是通過(guò)RCJ活動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。目前，RCJ雖然是RoboCup的組成部分，但是組織管理相對(duì)獨(dú)立。RCJ國(guó)際理事會(huì)是最高管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)相關(guān)的一切技術(shù)問(wèn)題，管理問(wèn)題，以及世界范圍內(nèi)的推廣和普及。今天，RCJ國(guó)際理事會(huì)已經(jīng)在全世界超過(guò)30個(gè)國(guó)家建立了相應(yīng)的分支機(jī)構(gòu)，并由這些分支結(jié)構(gòu)代表RCJ國(guó)際理事會(huì)在各自國(guó)家開(kāi)展RCJ相關(guān)活動(dòng)。推薦項(xiàng)目：機(jī)器人救援、機(jī)器人舞蹈網(wǎng)址： 五、 小學(xué)樂(lè)高實(shí)驗(yàn)室裝修與師資要求樂(lè)高實(shí)驗(yàn)室是一個(gè)具有特殊價(jià)值的實(shí)驗(yàn)室，為了能

17、夠更好發(fā)揮它的功能與作用，在實(shí)驗(yàn)室的裝修與布置上，推薦參考以下內(nèi)容：1. 教室硬件要求如下圖所示，教室的中間是12張可以移動(dòng)的實(shí)驗(yàn)桌，教學(xué)時(shí)采用3人一組進(jìn)行教學(xué)，每3人一張實(shí)驗(yàn)桌，實(shí)驗(yàn)桌可以根據(jù)教學(xué)需要兩兩組合，或者4張組合在一起。為了調(diào)動(dòng)小學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教室裝修的時(shí)候應(yīng)該多使用一些色彩，使學(xué)生進(jìn)入教室后更加的輕松和愉悅，能夠更好的調(diào)動(dòng)他們的思維。教室的兩側(cè)是電腦，按照一組一臺(tái)進(jìn)行配置。講臺(tái)后面是一個(gè)大尺寸的投影屏幕。講臺(tái)兩側(cè)及教室后部可以放置一些儲(chǔ)物柜，用于存放教學(xué)設(shè)備，和展示學(xué)生的作品。在教室兩側(cè)的墻壁上還可以張貼一些海報(bào)，介紹樂(lè)高教育的價(jià)值，或者一些在創(chuàng)新教育和機(jī)器人教育上的名人。儲(chǔ)物柜電腦桌實(shí)驗(yàn)桌投影屏幕樂(lè)高實(shí)驗(yàn)室效果圖2. 活動(dòng)區(qū)域（教室）如下圖所示，在教學(xué)和比賽訓(xùn)練的時(shí)候會(huì)可能需要使用到很多的場(chǎng)地和賽臺(tái)，如果把這些設(shè)備放置在教學(xué)區(qū)域中，會(huì)對(duì)正常的教續(xù)和活動(dòng)造成一定的影響，而且不便于管理，因此建議在教室中隔出一塊活動(dòng)區(qū)域，當(dāng)然如果能夠有另外一間教室作為活動(dòng)區(qū)域那么效果會(huì)更好。以下是我們所設(shè)計(jì)的另外兩幅樂(lè)高實(shí)驗(yàn)室效果圖： 3. 教師要求學(xué)校