樂高機(jī)器人實(shí)驗(yàn)室建設(shè)方案

1、樂高教育探究實(shí)驗(yàn)室配置方案及課程介紹樂高教育的理念多年來，中國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。全國基礎(chǔ)教育工作會(huì)議的召開，對全面推進(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)成為全國上下的共識。我們引入了以樂高教育為主的教育解決方案，它是長期以來與世界各國教育界密切合作，不斷探究和開發(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，受到世界各國教育界的廣泛接受和推崇。樂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。我們提供的教育解決方案確保學(xué)生獲得快樂和有效

2、的學(xué)習(xí)。教師在教學(xué)過程中將“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)為單位來共同解決問題的課堂上，扮演顧問型的指導(dǎo)者，而不是灌輸者。2、 樂高教育的應(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)中對學(xué)生動(dòng)手操作、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的要求越來越多，因此除了常見的物理實(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。樂高教育平臺可以很好的在這些課程上使用，而且如果在這些實(shí)驗(yàn)室里都有樂高設(shè)備，那么教師

3、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。3、 機(jī)器人教育的目的學(xué)生借助樂高機(jī)器人的平臺，在老師的知道下，開展豐富多彩的機(jī)器人活動(dòng)，通過活動(dòng)提高學(xué)生對科技活動(dòng)及知識的興趣，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)問題、分析問題、解決問題的能力；充分體會(huì)“做中學(xué)，玩中學(xué)”的無窮樂趣。建立機(jī)器人活動(dòng)室，不僅滿足課堂教學(xué)的需求，還能開展第二課堂活動(dòng)，建立科技興趣小組，豐富學(xué)生的課外活動(dòng)，還可以參加到全國青少年機(jī)器人競賽和全國電腦制作大賽中去。滿足學(xué)生的同事也能給科技老師不斷發(fā)現(xiàn)新的問題提供自身的發(fā)展的機(jī)會(huì)，參加到全國的比賽及

4、交流中提高教師自身的素質(zhì)。（1）、通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)，對中小學(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)建等知識的教學(xué)，培養(yǎng)他們動(dòng)腦動(dòng)手和獨(dú)立思考、解決問題的技能，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)、通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室活動(dòng)，組建各類科技代表隊(duì)，參加省級、國家級乃至國際中小學(xué)生機(jī)器人競賽活動(dòng)；同時(shí)還參與相關(guān)的國內(nèi)外交流學(xué)習(xí)活動(dòng)，開拓學(xué)生視野。(4)、在開展創(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)教師的理論水平

5、和實(shí)踐能力。(5)、在開展創(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，開發(fā)具有學(xué)校特色的校本課程。4、 (一)樂高探究實(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20人進(jìn)行配置，而且比較適合小學(xué)各年級的學(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，并且對學(xué)生在學(xué)習(xí)工程技術(shù)和機(jī)器人系統(tǒng)來說也可以得到一種提高。所以此方案能夠滿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)于樂高的一系列的國內(nèi)賽和國際賽等。編P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)包個(gè)NXT可

6、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)聲首傳感器、3個(gè)燈以及足夠搭建的樂高積木。另外還肩轉(zhuǎn)換線、USB導(dǎo)線、分類盒、搭建手冊等。104280428009648藍(lán)牙機(jī)器人配件庫配件庫套裝含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)色中型樂高儲(chǔ)物盒，配有分類盤。10135013500ST2401«科學(xué)與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)套裝包括各種樂高技術(shù)組件400多個(gè)和一個(gè)9v的馬達(dá)、電池箱、導(dǎo)線、WeDo電子元件(運(yùn)動(dòng)傳感器、傾角傳感器、樂高USBHub接口、編程軟件等)，配備活動(dòng)用書和搭建手冊，可以完成結(jié)

7、構(gòu)與力、簡單機(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各一本。103980398002000078NXT多機(jī)版教育授權(quán)證書NXT軟件多機(jī)版的證書是允許院校在購買多套NXT機(jī)器人套裝時(shí)可以在多臺電腦上安裝軟件，而無需重復(fù)和超額購買NXT單機(jī)版。1480048002000077NXT教育軟件使用LabView引擎開發(fā)的圖形化編程軟件，針對NXT機(jī)器人使用。功能強(qiáng)大、簡單易用牙控件實(shí)現(xiàn)電腦與NXT機(jī)器人之間的無線通信。短距離尢線通信：可達(dá)10米以上。PC機(jī)要求WindowsXP操作平臺，蘋果機(jī)需要MacOS操作平臺Xando548

8、024009833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）全國青少年機(jī)器人比賽的項(xiàng)目，其中包張比賽用場地紙及用來搭建比賽任務(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。靈敏度更局，可以識別多種顏色。紅外發(fā)光管可以關(guān)掉。2360720價(jià)格總計(jì)：107,030元，大寫：壹拾力零柒仟零叁拾圓整2.樂高產(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)NXT可編程的微型電腦，一塊可充電的鋰電池（使用98

9、33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)所需的樂高積木。另外還有3根連接RCX傳感器或馬達(dá)的轉(zhuǎn)換線，1根USB導(dǎo)線，以及分類盒和搭建手冊推薦課程：NXT入門課程（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)器人配件庫配件庫套裝含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)色中型樂高儲(chǔ)物盒，配有分類盤。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（16課時(shí)）總課時(shí)數(shù)：32課時(shí)3） «科學(xué)

10、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)套裝介紹樂高教育科學(xué)與技nt3education科學(xué)與技術(shù)基于樂高教育的科學(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，通過這種方法，初步建立對相關(guān)基礎(chǔ)知識、原理的認(rèn)識與理解，讓學(xué)生真正體驗(yàn)到實(shí)踐成功后的喜悅和興奮。通過解決問題的過程延伸到培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力、合作能力、交流能力和獲取新知識的能力等。為了教師能夠順利地開展教學(xué)、我們還為老師配備了教師教學(xué)用書及活動(dòng)演示光盤

11、，供老師們教學(xué)參考所用?？茖W(xué)與技術(shù)套裝分為基礎(chǔ)和標(biāo)準(zhǔn)兩種，配備一本活動(dòng)用書和一本搭建手冊，還給教師的教學(xué)參考、視頻光盤一套。4） wedo套裝WeDo套裝是學(xué)生可以在電腦上直接編程和連線控制機(jī)器人的一款簡單入門的新套裝。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)樂高USBHub。配合2009580教學(xué)光盤中的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電子兀件）1箱學(xué)生活動(dòng)案例集一套（45個(gè)案例）搭建手冊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

12、桌子、折疊椅、不倒翁等。簡單機(jī)械8個(gè)以上蹺蹺板、釣魚桿、工具夾子、天平稱、轉(zhuǎn)向小車、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、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、飛輪車、碰撞小車、陸地快艇、風(fēng)能車、橡皮筋動(dòng)力小車、投石車、電動(dòng)車、F1賽車、步行者等。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)。5） 競賽項(xiàng)目介紹在目前國內(nèi)國際眾多的機(jī)器人競賽中，適合中小學(xué)生參加，并且使用樂高平臺

13、也比較容易參與的有以下這些：1）中國青少年機(jī)器人大賽2）全國中小學(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)省市都通過選拔賽推選隊(duì)伍推薦項(xiàng)目：FLL工程挑戰(zhàn)2003年11月，由中國、日本、韓國和新加坡等國家發(fā)起并成立了 WRO國際奧林匹克機(jī)器人競賽委員會(huì)，希望通過主辦一年一度的 WRO國際奧林匹克機(jī)器人競賽活動(dòng)，為國際青少年機(jī)器人愛好者提供一個(gè)共同的學(xué)習(xí)平臺，現(xiàn)有 22個(gè)成員國。WRO世界機(jī)器人奧林匹克競賽分別于 2004新加坡、2005年泰國曼谷、2006年中國南寧、2007中國臺北、2008年日本橫濱成功舉辦過五屆，成為了

14、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)器人奧林匹克競賽于2009年11月在韓國舉行。參賽隊(duì)伍需要先參加每年 8月的中國選拔賽，獲得優(yōu)勝的隊(duì)伍可以代表中國參加國際賽推薦項(xiàng)目：常規(guī)賽、創(chuàng)意賽3）網(wǎng)址:該項(xiàng)賽事由中國科協(xié)主辦，從2001年至今已經(jīng)連續(xù)舉辦了九屆了，是國內(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、基本技能國際奧林匹克機(jī)器人大賽網(wǎng)址:4)FLL國際錦標(biāo)賽FLL是FIRST機(jī)構(gòu)與樂高集團(tuán)組成的一個(gè)聯(lián)盟組織。由發(fā)明家DeanKamen倉立的FIRST機(jī)構(gòu)(ForInspirationandRecognitionofScienc

15、eandTechnology)目的是激發(fā)青少年對科學(xué)與技術(shù)的興趣。FIRSTLEGOLeague是1998年由FIRST機(jī)構(gòu)和LEGO集團(tuán)組建的一個(gè)針對9-14歲孩子的國際比賽項(xiàng)目。該項(xiàng)賽事每年9月公布賽事內(nèi)容，次年45月在美國和歐洲各舉辦一次國際賽。每年2月的5)國際青少年機(jī)器人世界杯比賽(RoboCupJunior,RCJ)國際青少年機(jī)器人世界杯比賽(RoboCupJunior,RCJ)是國際機(jī)器人世界杯比賽(RoboCup)的重要組成部分。目標(biāo)是通過組織機(jī)器人比賽，來推動(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RCJ活動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。目前，RCJ雖然是RoboC

16、up的組成部分，但是組織管理相對獨(dú)立。RCJ國際理事會(huì)是最高管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)相關(guān)的一切技術(shù)問題，管理問題，以及世界范圍內(nèi)的推廣和普及。今天，RCJ國際理事會(huì)已經(jīng)在全世界超過30個(gè)國家建立了相應(yīng)的分支機(jī)構(gòu)，并由這些分支結(jié)構(gòu)代表RCJ國際理事會(huì)在各自國家開展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)樂高實(shí)驗(yàn)室裝修與師資要求樂高實(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

17、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，按照一組一臺進(jìn)行配置。講臺后面是一個(gè)大尺寸的投影屏幕。講臺兩側(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。樂高實(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地和賽臺，如果把這些設(shè)備放置在教學(xué)區(qū)域中，會(huì)對正常的教續(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問教室作為活動(dòng)區(qū)域那么效果會(huì)更好。以下是我們所設(shè)計(jì)的另外兩幅樂高實(shí)驗(yàn)室效果圖:3.教師要求學(xué)校在建