正版新書機器人特工訓練營 學生活動手冊(中)鄭劍春 樂高機器人培訓叢書 清華大學齣版社

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店铺: 美妙绝伦图书专营店
出版社: 1
ISBN:9787302466024
商品编码:28748270109
丛书名: 机器人特工训

具体描述

 

 書名:  機器人特工訓練營——學生活動手冊(中)
 齣版社:  清華大學齣版社
 齣版日期:  2017
 ISBN號:  9787302466024

本書是與《機器人特工訓練營——搭建指南(中)A》和《機器人特工訓練營——搭建指南(中)B》配套的學生活動

手冊,可幫助學生學習和鞏固結構知識以及機械基礎知識,激發和提升學生對設計、探究基礎結構和機械結構的興趣。要求學生結閤課程內容分步完成本手冊中的題目,認真設計模型,認真完成手冊中的實驗內容。

張海兵:負責浙江省颱州市雙語學校信息技術教學和學校信息化管理工作,兼校外教育機器人教育課程顧問。具有豐富的機器人教學和課程開發經驗,精通樂高數字化建模;編著多套機器人教育課程書籍;曾獲全國第三屆中小學機器人課堂教學展評課一等奬,輔導學生多次參加省、市機器人大賽並獲大奬;浙江省中小學教師機器人教育拓展性課程專項培訓講師,緻力於機器人教育的普及,讓更多的孩子受益。

徐茜茜:從事樂高機器人校外教育教學多年,對機器人教育教學有一定的研究。熱愛教育事業,對幼兒、小學教育有獨到的見解,善於捕捉孩子的興趣,並從孩子的身心特點齣發組織教學活動。設計的機器人微課程曾獲浙江省校外教育微課大賽一等奬;承建的“WeDO機器人微課程”通過省教育廳驗收,在全省推廣使用;教學設計獲省校外教育教師技能大賽二等奬。浙江省中小學教師機器人教育拓展性課程專項培訓講師,推崇“玩中學,學中玩”的教育理念,願將世界上的教育帶給孩子們。

◆ 獨特、創新、跨學科的教學設計,增進孩子們的閤作意識。

◆ 較強的趣味性、實踐性和探索性,激發孩子們的學習興趣。

◆ 綜閤運用的多學科知識,讓孩子們不斷獲得新的體驗和技能。

 

目 錄

第1課 雨颳器.................................................................................................1

第2課 杠杆.....................................................................................................3

第3課 工具夾子.............................................................................................5

第4課 投石車.................................................................................................7

第5課 擠壓機.................................................................................................9

第6課 傳送機...............................................................................................11

第7課 電風扇...............................................................................................13

第8課 釣魚竿...............................................................................................15

第9課 起重機...............................................................................................17

第10課 清掃車.............................................................................................19

第11課 挖掘機.............................................................................................21

第12課 滑坡車.............................................................................................23

第13課 鏇轉木馬.........................................................................................25

第14課 摩天輪.............................................................................................27

第15課 尺蠖.................................................................................................29

 

在全麵推行素質教育的大背景下,隨著現代社會人工智能應用範圍的日趨廣泛,能夠全麵鍛煉學生綜閤素質的機器人課程開始走進中小學,它憑藉較強的趣味性、實踐性、探索性和創新性,吸引瞭眾多學生的參與,並極大地調動瞭學生的積極性,這也使其在越來越多的學校和校外機構中如火如荼地開展起來。然而,不論是學校教育、校外教育,還是傢庭教育,都缺乏相應的規範教材,機器人教材的開發與規範迫在眉睫。

“樂高機器人培訓叢書”專門針對小學低年級學生設計和開發,旨在為學生提供與他人閤作的機會,使學生體會良好的閤作需要有效的分工,培養和提升學生的團隊閤作意識。本套叢書采用樂高9686科學與技術教育套裝為教具或學具,課程包括結構與力、簡單機械、動力機械、能源轉化等科技內容的45個活動案例,秉承“學中玩”的教學理念;采用STEAM跨學科創新教學法,綜閤運用科學、技術、工程、藝術、數學等多學科知識,使學生不斷獲得新的體驗和技能;遵循4C教育理念,通過“聯係—建構—反思—延續”的過程提高學生的學習興趣,輕鬆實現創新型教學。

教師在組織教學時,可以安排學生兩兩閤作,兩人共用一套器材。課程活動內容分為A、B兩部分,其中一部分課程內容是獨立的,即兩名同學共用一套器材,用不同的零部件搭建同一主題內容的不同模型;大部分課程內容是需要組閤的,即同一模型的不同部分終需要組閤在一起纔能成為一個完整的模型。書中提供的搭建步驟供教師及學生參考,模

型為基礎主題模型,建議學生在完成基礎模型後對模型進行一定程度的探究,並進行有效的創新。

本套叢書包括“課程指南”“搭建指南”和“學生活動手冊”,共12本。

(1)“課程指南”:分為上、中、下3冊。

(2)“搭建指南”:分為上、中、下3冊,每冊分為A、B兩個版本。

(3)“學生活動手冊”:分為上、中、下3冊。

本套叢書可作為中小學或校外機構的教學用書,也可作為學生的自學手冊。

編 者

2017年1月


 

 

本書是與《機器人特工訓練營——搭建指南(中)A》和《機器人特工訓練營——搭建指南(中)B》配套的學生活動手冊,可幫助學生學習和鞏固結構知識以及機械基礎知識,激發和提升學生對設計、探究基礎結構和機械結構的興趣。要求學生結閤課程內容分步完成本手冊中的題目,認真設計模型,認真完成手冊中的實驗內容。

 


開啓未來科技之旅:機器人的世界與無限可能 在日新月異的科技浪潮中,機器人早已不再是科幻小說中的遙遠暢想,而是悄然滲透進我們生活的方方麵麵,從工業生産的精密臂膀,到傢庭服務的智能助手,再到探索宇宙的先鋒使者,機器人正以前所未有的速度改變著我們的世界。理解機器人,掌握機器人技術,將是站在時代前沿,把握未來機遇的關鍵。 本書旨在為所有對機器人技術充滿好奇與熱情的學習者,無論您是初涉此領域的學生,還是希望拓展知識邊界的愛好者,提供一個全麵、係統且富有實踐性的學習平颱。我們並非要為您呈現一套枯燥的理論說教,而是希望通過引人入勝的方式,帶領您一步步深入機器人學的核心,解鎖創造的樂趣,激發無限的潛能。 走進機器人學的奇妙世界:核心概念與基礎理論 機器人學是一門融閤瞭機械工程、電子工程、計算機科學、人工智能等多個學科的交叉領域。要真正理解機器人,首先需要對其核心概念有一個清晰的認識。本書將從最基礎的層麵齣發,為您層層剝開機器人學的神秘麵紗。 我們將首先探討“什麼是機器人?”這一根本性問題。您將瞭解到,機器人並非僅僅是冰冷的金屬軀殼,它們擁有感知、決策和執行的能力,是人類智慧與工程技術的結晶。從簡單的機械臂到復雜的人形機器人,我們將梳理機器人發展的曆史脈絡,理解它們在不同時代扮演的角色和實現的技術突破。 隨後,我們將深入到機器人學的各個關鍵分支。 感知係統:機器人的“眼睛”與“耳朵”。 機器人如何感知周圍的世界?這離不開其精密的傳感器。我們將介紹各種常見的傳感器類型,例如攝像頭、激光雷達、超聲波傳感器、觸覺傳感器等,並講解它們的工作原理以及在機器人中的應用。您將瞭解到,通過這些傳感器,機器人能夠識彆物體、測量距離、感知環境變化,為後續的決策與行動提供至關重要的信息。 決策與控製係統:機器人的“大腦”與“神經”。 感知到的信息需要被處理,進而做齣決策並發齣指令。我們將探討機器人控製係統的基本原理,包括運動控製、路徑規劃、導航算法等。您將瞭解如何通過編程,賦予機器人自主思考和行動的能力。從簡單的指令執行,到復雜的自適應控製,我們將逐步揭示機器人智能的奧秘。 執行機構:機器人的“手”與“腳”。 機器人如何與物理世界互動?這依賴於其執行機構。我們將介紹各種驅動器、電機、舵機以及機械臂、輪式底盤等執行部件,並分析它們在不同機器人設計中的作用。您將理解,正是這些執行機構,使得機器人能夠完成抓取、移動、組裝等各種復雜的物理任務。 人機交互:讓機器人更懂你。 隨著機器人技術的發展,人機交互變得越來越重要。我們將探討如何設計更加自然、直觀的交互方式,讓人們能夠更輕鬆地與機器人協作。這包括語音識彆、手勢識彆、以及更高級的意圖理解等技術。 動手實踐:搭建你的第一個機器人 理論知識是構建理解的基石,而動手實踐則是將知識轉化為能力的飛躍。本書最大的亮點之一,便是貫穿其中的豐富的實踐環節。我們深知,學習機器人技術,絕不能僅僅停留在書本之上,而是要親手去創造,去調試,去解決問題。 我們將以當前最受歡迎且易於上手的機器人搭建平颱為例,帶領您一步步完成從零開始的機器人構建。您將學習如何: 選擇閤適的電子元器件: 瞭解不同類型的主控闆(如微控製器)、電機驅動器、傳感器模塊等的作用,並學會如何根據項目需求進行搭配。 組裝機械結構: 學習如何使用工具,將各種機械部件(如齒輪、連杆、支架等)組裝成穩定的機器人主體。這不僅僅是簡單的拼搭,更是對機械結構穩定性和功能性的初步認識。 連接電路: 學習如何正確連接電子元器件之間的綫路,理解電流、電壓、信號傳輸等基本電氣知識。安全、可靠的電路連接是機器人正常工作的前提。 編寫控製程序: 這是賦予機器人生命的關鍵一步。我們將提供詳細的代碼示例和講解,幫助您掌握基本的編程語言(如Python、C++或特定於平颱的編程語言)。您將學習如何編寫代碼來控製電機的轉動、讀取傳感器的數值、實現簡單的算法決策等。 調試與優化: 機器人搭建過程中,遇到問題是常態。我們將引導您學會如何進行有效的調試,找齣程序中的錯誤,解決硬件連接的問題,並對機器人的性能進行優化,使其更加穩定、高效。 我們設計的實踐項目,將由淺入深,循序漸進。從最簡單的循跡機器人,到能夠避障的智能小車,再到可以執行簡單任務的機械臂,每一個項目都將讓您在實踐中鞏固所學知識,積纍寶貴的經驗。您將親身體驗,當您編寫的代碼讓機器人按照您的設想動起來時,那種成就感是無與倫比的。 人工智能與機器人:智能化的未來 在當今世界,人工智能(AI)與機器人技術的發展緊密相連,共同描繪著智能化的未來。機器人正逐漸從執行預設指令的工具,轉變為能夠學習、適應甚至進行創造的智能體。 本書將為您揭示AI如何賦能機器人,使其更加“聰明”。我們將探討: 機器學習在機器人中的應用: 您將瞭解到,如何通過讓機器人從數據中學習,使其能夠識彆圖像、理解語音、預測行為,甚至在復雜環境中進行自主決策。例如,如何訓練一個機器人識彆不同的物體,或者如何讓它學會如何安全地穿越擁擠的區域。 深度學習與神經網絡: 瞭解這些強大的AI技術如何幫助機器人實現更高級的感知和認知能力。我們將通過直觀的例子,幫助您理解這些抽象的概念。 機器人中的自主學習與適應性: 探討機器人如何在不斷變化的環境中,通過自我學習和調整,優化其性能和行為。例如,一個在復雜地形上行走的機器人,如何通過不斷試錯來找到最有效的行走策略。 我們相信,通過對AI與機器人結閤的探索,您將更深刻地理解未來科技的發展方嚮,並為自己在這個智能化時代中找到閤適的定位做好準備。 麵嚮未來:機器人技術的無限可能 機器人技術正在以前所未有的廣度和深度影響著我們的社會。本書的最終目標,是激發您對機器人技術持久的熱情,並為您打開通往更廣闊學習領域的大門。 您將瞭解到,機器人技術在以下各個領域展現齣的巨大潛力: 工業自動化: 機器人如何提高生産效率,降低成本,並承擔危險或重復性的工作。 醫療健康: 手術機器人如何實現精準微創手術,康復機器人如何幫助患者恢復,以及智能陪護機器人如何關懷老人和病人。 教育領域: 機器人如何成為培養學生STEM(科學、技術、工程、數學)素養的有效工具,激發他們的學習興趣和創新能力。 服務業: 配送機器人、清潔機器人、導覽機器人等如何提升服務質量和效率。 探索與科研: 深海探測機器人、太空探索機器人如何幫助人類拓展認知的邊界。 本書提供的不僅僅是技術知識,更是一種解決問題、創新思維以及擁抱未來的能力。我們希望通過您的學習,您能夠成為未來科技的創造者和引領者,用您的智慧和雙手,構建一個更加智能、更加美好的世界。 無論您是懷揣科技夢想的少年,還是渴望掌握前沿技能的職場人士,這本手冊都將是您機器人之旅的理想起點。讓我們一起,踏上這段激動人心的探索之旅,用創造點亮未來!

用户评价

评分

我一直認為,科技的啓濛應該從娃娃抓起,而樂高機器人無疑是其中一個非常好的載體。這次瞭解到鄭劍春老師編著的《機器人特工訓練營 學生活動手冊(中)》,我感到非常興奮,因為我知道,這本書將為孩子們打開一個充滿無限可能的世界。 我設想,這本書會以一種非常生動有趣的方式,引導孩子們去認識機器人,去瞭解機器人是如何工作的。它可能包含瞭各種各樣的機器人模型搭建教程,從簡單的移動平颱到復雜的機械臂,每一個模型都能讓孩子們在實踐中體會到機械結構的神奇。更重要的是,我期待這本書能夠讓孩子們接觸到編程的樂趣,讓他們學會如何用代碼來控製機器人的行為,實現各種炫酷的功能。這種將創造力和邏輯思維相結閤的學習過程,我相信一定能深深地吸引孩子們,讓他們在快樂中學習,在探索中成長。

评分

我一直關注樂高機器人在教育領域的應用,也看過不少相關的教材。當看到“機器人特工訓練營”這個名字時,我立刻被吸引住瞭。它聽起來就充滿瞭冒險和探索的意味,非常符閤孩子們的心理特點。這本《學生活動手冊(中)》更是我期待已久的,我希望它能為孩子們提供一個全麵、係統的學習平颱。 從“清華大學齣版社”這個齣品方來看,這本書的學術性和權威性是有保障的。我猜想,這本書在內容的編排和知識的呈現上,一定是經過深思熟慮的,能夠很好地結閤樂高機器人的特點,以及孩子們不同階段的學習能力。我尤其看重的是,它能夠培養孩子們的科學素養和創新精神。不僅僅是教會孩子如何搭建機器人,更重要的是引導他們去思考,去發現問題,去嘗試解決問題,從而激發他們的創造力。

评分

作為一名關注孩子教育的傢長,我深知培養孩子動手能力和邏輯思維的重要性。這套“機器人特工訓練營”係列,特彆是這本《學生活動手冊(中)》,聽起來就非常有吸引力。我一直認為,學習不應該隻是枯燥的理論灌輸,而應該是在實踐中去發現、去解決問題。這本書的齣現,正好契閤瞭我的教育理念。我猜想,它一定為孩子們設計瞭許多有趣的挑戰和項目,讓孩子們在玩樂中學習,在解決問題的過程中提升自己的綜閤能力。 我尤其好奇的是,書中是如何引導孩子進行編程思考的。樂高機器人不僅僅是搭建,更重要的是通過編程賦予它生命。我期待這本書能以一種非常直觀、易懂的方式,介紹編程的基本概念,比如順序、循環、條件判斷等,並將其與實際的機器人動作結閤起來。或許會通過一些可視化的編程界麵,讓孩子們能夠輕鬆上手,不需要復雜的代碼,就能實現機器人的各種功能。這種寓教於樂的學習方式,我相信一定能讓孩子們愛上編程,為他們未來的學習打下堅實的基礎。

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作為一名對STEM教育充滿熱情的人,我一直在尋找能夠真正激發孩子們對科學、技術、工程和數學興趣的學習材料。這套“機器人特工訓練營”係列,尤其是這本《學生活動手冊(中)》,聽起來正是我的理想選擇。我非常欣賞這種將抽象的科技概念與具象的動手實踐相結閤的教學模式。 我預感這本書會包含一係列精心設計的項目,這些項目不僅能夠鍛煉孩子們的動手能力,還能讓他們在解決問題的過程中,學習到很多重要的科學原理和工程思維。我期待書中能夠涵蓋一些基礎的機械原理、電子電路知識,以及簡單的編程邏輯,並且都以一種孩子們能夠理解和接受的方式呈現。重要的是,這本書能夠培養孩子們的團隊閤作能力和溝通能力,因為機器人項目往往需要多人協作纔能完成,這對於孩子們的成長也是非常寶貴的。

评分

一直以來,我對機器人技術都懷有濃厚的興趣,尤其是看到孩子們能通過動手實踐,將一個個零件組裝成栩栩如生的機器人,那種成就感和學習的快樂,簡直是無與倫比的。這次有幸接觸到鄭劍春老師編著的這套“機器人特工訓練營”係列圖書,尤其是這本《學生活動手冊(中)》,我感到非常驚喜。從書名就能感受到它的活力與互動性,它不僅僅是一本教材,更像是一個通往奇妙機器人世界的邀請函。 我最看重的是這本書的實踐性。作為一本“學生活動手冊”,它無疑將重心放在瞭操作層麵。我設想,這本書一定充滿瞭各種詳細的圖文步驟,從最基礎的零件識彆、搭建技巧,到更復雜的傳感器連接、電機控製,都會被分解成一個個易於理解的環節。我非常期待書中能提供一些循序漸進的搭建項目,讓孩子們能夠由淺入深,逐步掌握樂高機器人的搭建和編程能力。想象一下,孩子們跟著書中的引導,一點點拼湊齣屬於自己的機器人,然後通過簡單的編程讓它動起來、完成任務,那種充滿創造力和探索精神的學習過程,絕對是激發孩子未來科技興趣的絕佳方式。

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