樂高機(jī)器人器材在通用技術(shù)課程教學(xué)中的應(yīng)用初探-文庫吧資料
2025-06-13 12:30本頁面
【正文】 中的電路，它無需動(dòng)用電烙鐵、鉗子等工具，比起制作復(fù)雜的集成電路而言相對(duì)容易了許多，同時(shí)也安全了許多。普通高中通用技術(shù)課程中的簡易機(jī)器人制作主要以單片機(jī)為主，但單片機(jī)對(duì)于普通的高中生而言是個(gè)從未接觸過的領(lǐng)域。其凸點(diǎn)就有很好的配合度，每個(gè)零件的公差精度小于5μm，保證了構(gòu)件之間的聯(lián)接牢固可靠。希望學(xué)生在機(jī)器人制作的過程中成長，希望每個(gè)喜歡機(jī)器人制作的學(xué)生們通過進(jìn)一步學(xué)習(xí)后可以為社會(huì)服務(wù)，奉獻(xiàn)出自己的一份力量，更希望它可以成為每個(gè)喜歡這門課程的朋友們的終生玩伴。在技術(shù)與設(shè)計(jì)模塊的介紹中，我們已經(jīng)介紹了不少機(jī)器人制作的例子。樂高教育平臺(tái)最終的目的就是讓學(xué)生制作出一個(gè)擁有個(gè)人特色的機(jī)器人出來，從中培養(yǎng)學(xué)生各個(gè)方面的能力。因此，將樂高組件運(yùn)用于電子技術(shù)選修課程并結(jié)合電子技術(shù)本身的特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)將會(huì)給整個(gè)課程增添無窮的樂趣與驚喜。我們可以通過簡單的樂高部件的搭建，配合ROBOLAB圖形化編程即可制作出一個(gè)邏輯門電路，讀者不妨自行構(gòu)建一下。它們也是機(jī)器人制作時(shí)不可缺少的組成部分。（二）電子控件技術(shù)電子控件技術(shù)主要分為一下幾個(gè)主題：傳感器、數(shù)字電路、電磁繼電器、電子控件系統(tǒng)及其應(yīng)用。程序如圖343所示。在這個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中要讓學(xué)生深刻了解到自動(dòng)化工作的優(yōu)越性，讓學(xué)生對(duì)技術(shù)有更新更深刻的認(rèn)識(shí)。在上個(gè)模塊中，我們所討論的簡易手電筒制作就是一個(gè)典型的手動(dòng)控制系統(tǒng)，而太陽能節(jié)能路燈即是自動(dòng)控制系統(tǒng)。我們還可以利用樂高組件中的太陽能電池板、電容、光感來制作一個(gè)簡易的路燈。在流程與設(shè)計(jì)的模塊中我們已經(jīng)搭建了一個(gè)最為簡單的NXT巴士機(jī)器人（圖324），可以說這輛巴士機(jī)器人是個(gè)比較簡單的動(dòng)力系統(tǒng)。平時(shí)生活中，我們常見的動(dòng)力系統(tǒng)是什么？我想大部分的人都會(huì)回答汽車。在整個(gè)太陽系中，日、地、月就是我們的一個(gè)十分熟知的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)，那么我們是否可以也用樂高部件將這個(gè)系統(tǒng)表現(xiàn)出來呢？當(dāng)然可以！首先，我們需要簡單地了解公轉(zhuǎn)自轉(zhuǎn)，明白哪顆行星在自轉(zhuǎn)的同時(shí)還圍繞著哪顆星公轉(zhuǎn)，當(dāng)然，我們還需知道行星公轉(zhuǎn)與自轉(zhuǎn)的方向，接下來就是考驗(yàn)動(dòng)手能力以及創(chuàng)造能力的時(shí)候了。我們用NXT充當(dāng)電池功能，連接導(dǎo)線、小電珠以及觸感，簡單地編輯下程序，一個(gè)簡易的手電筒就這樣制作完成了，如圖332（c）所示。首先，要讓學(xué)生懂得系統(tǒng)的概念，我們可以舉個(gè)最為簡單的例子，手電筒可以稱為一個(gè)簡單的工作系統(tǒng)。圖3213 MLCad主窗口視圖圖3214 MLCad編輯車模視圖系統(tǒng)與設(shè)計(jì)在這個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中，不一定要將所有系統(tǒng)都一一羅列，中學(xué)物理主要以機(jī)械運(yùn)動(dòng)為主，我們可以結(jié)合學(xué)生熟悉的機(jī)械系統(tǒng)以及動(dòng)力系統(tǒng)進(jìn)行主要的分析與評(píng)價(jià)?？梢哉f樂高CAD的運(yùn)用是十分廣泛的。這些功能具有一定的延續(xù)性，往往需要一步步完成才會(huì)有下一個(gè)功能。因此我們需要一個(gè)輔助軟件——樂高CAD（如圖3213）。圖3211如果學(xué)生有更多時(shí)間，已經(jīng)對(duì)這個(gè)簡單的流程有所認(rèn)識(shí)了，可以給他們類似的、更加復(fù)雜的流程進(jìn)行設(shè)計(jì)：例如：多邊形、五角星。通過機(jī)器人的測(cè)試，學(xué)生自己去尋找到兩個(gè)時(shí)間，逐步調(diào)整強(qiáng)化對(duì)流程中每一個(gè)步驟的了解。 圖3210教學(xué)建議:讓學(xué)生分析機(jī)器人巴士的運(yùn)動(dòng)過程，引導(dǎo)學(xué)生自己分析出其工作流程。圖327八步的流程，在我們的ROBOLAB的軟件中就顯示為8個(gè)過程：第一步，也就是流程的第一步，機(jī)器人巴士前進(jìn)，時(shí)間
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