高中《信息技术》选修模块之
“智能机器人”课程标准
一、 课程性质、目标和任务
1． 课程性质：
1． 是高中《信息技术》选修模块之一；
2． 融合了造型技术、机械、电子、传感器、计算机软件、硬件和人工智能等众多先进技术，充分体现了当代信息技术多个领域的先进技术，是信息技术的重要内容。
3． 智能机器人是信息技术教育的载体，充实了信息技术教育的内容，更全面的体现了信息技术的内涵。
2． 课程目标和任务：
1． 使学生了解智能机器人的发展和应用状况。了解机器人的概念和工作方式，为进一步学习机器人技术的有关知识打下基础。
2． 使学生了解机器人的传感器和驱动装置的作用，通过为机器人编写程序，提高规划能力，提高分析问题和解决问题的能力，培养科学而高效的思维方式。
3． 使学生了解和学习与机器人相关的众多先进技术，同时培养学生的动手能力、协作能力和创造能力，提高学生的信息素养。
4． 培养学生科学、严谨的学习态度，激发学生创新潜能。
二、 课程内容及要求
本课程讲述什么是机器人，如何利用乐高课堂机器人，实现信息处理的全过程。通过众多实例讲述RCX微型电脑、机器人的搭建技巧、Robolab编程软件和程序的逻辑控制。
第一章 机器人基础
1．什么是机器人、机器人的基本特征
2．机器人的产生与发展
3．形形的机器人———机器人应用及发展
4．乐高课堂机器人
            ［要求］
        本章为课程的引入部分，只作一般性介绍，使学生了解机器人的概念、基本特征，对乐高机器人的基本搭建方式、输入输出、程序控制方法具有应一定的感性认识。
第二章 机器人设计技巧
1． 基本乐高搭建技巧
2． 可靠性与稳定性
3． 齿轮组合
4． 齿条、涡轮、冠状齿轮、斜齿轮和小齿轮
5． 链条与皮带传动
6． 传递圆周运动
7． 圆周运动变为直线运动
8． 连杆机构
9． 往复运动和摆动
10．马达驱动
11．传感器
12．设计策略
［要求］
本章为课程的基础部分，突出机械设计，既是重点又是难点。
                    1．掌握搭建的基本技巧
                    2．理解齿轮比、速度比、转速、扭矩等术语
3．理解不同传动方式的不同使用场合，能够灵活运用
                4．熟练应用各种零件，快速搭建不同应用模型
第三章 机器人程序设计
一、 Robolab软件简介
1．RCX设定
    1．功能面板
    2．工具面板
    3．红外发射仪
什么编程课比较好
    4．下载程序
二、程序的逻辑结构及图标应用
1． 在发明家级别中编程
2． 主要图标介绍
a．程序的开始和结束
b．简单输出
c．通用输出
d．等待
e．变量
f．结构
g．容器
h．通信
I． 清零+
II．
J．音乐
［要求］
                    本章为课程的主要内容之一，既是重点又是难点。
                    1．熟悉Robolab编程环境
                    2．掌握各种常见的图标功能，能够灵活运用
3．能够针对简单任务，编写出相应的程序，并下载到RCX运行
4．理解信息处理过程中各环节的作用
第四章 数据采集与分析
一、Robolab研究者级别功能介绍
    1．程序区
    2．上传区
    3．计算区
1． 观察和比较区
2． 日志区
二、数据采集与分析图标介绍
    1．开始数据采集和结束数据采集
2.．数据集
3． 采样频率
    4．传感器采样
［要求］
                    本章为课程的主要内容之一，既是重点又是难点。
                    1．掌握传感器数据采集方法
                    2．程序区图标灵活运用
3．能够看懂上传区和观察区图表，并通过分析比较得出结论
第五章 机器人挑战
1． 沿线走的机器人
2． 塔式起重机
3．机器人营救
                    4．机器人识字母
                    5．教官西蒙
［要求］
                    本章为课程的主要内容之一，既是重点又是难点。
                    1．学生可选择1-2个挑战项目，完整实现
                    2．能够运用学过的知识，解决具体问题
3．将学生的设计思路进行记录
三、 课程设计思路及教学建议
1． 课程采用“任务驱动方式”，以任务带出知识点，由感性到理性。
2． 以信息处理教学为主线，循序渐进，由浅入深。
3． 教育对象为高中学生，内容与难度要适应高中生的特点。
4． 重视对学生自学能力、观察能力、分析问题和解决问题能力的培养和提高。
5． 充分调动学生的主观能动性，发挥想象力和创造力，充分体现学生教学主体。
6． 机械设计与程序设计并重，适当降低程序难度，使学生“做中学”。
7． 教材的编写应充分考虑到高中学生的认知能力，在知识容量、知识难度、练习选择上符合高中生的特点。
8． 教学方法多样化，手段多样，可为学生准备大量学习资料，课堂教学与学生自学相结合。
四、 课时计划
课程设计为一学年（两个学期），约36周教学内容，每周1课时（45分钟）
第一章 ————————————— 2课时
第二章 ————————————— 10课时
第三章 ————————————— 12课时
第四章 ————————————— 6课时
第五章 ————————————— 6课时
五、 考核办法
以平时成绩为主，结课时也可以指定学生完成某项任务，或以第五章实例为考题，满分一百分。评分标准可针对题目自定。
六、 课程开设条件
1． 本课程以乐高团队挑战套装（9794）为机器人硬件器材，软件环境为Robolab2.5.4中文版。
2． 专用机器人教室，约20套机器人套装（2－3人一组）。
3． 电脑10－15台。
4． 充电器及电池若干。
工大附中    王德庆       
                                            2006．2

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