基于arduino开源硬件的机器人课程资源开发与研究

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1、基于Arduino开源硬件的机器人课程资源开发与研究　　摘要：机器人课程是一门涉及多个学科知识的综合性实践课程。随着基础教育新课程改革的不断深入实施，我国中小学机器人教育有了较快发展，但是机器人课程资源的研究还很少，该文阐述了基于Arduino开源硬件的机器人课程资源的开发，对机器人课程的课程目标、课程内容、教材开发、课程实施以及教学器材等方面进行了研究。　　关键词：Arduino机器人课程资源中小学　　中图分类号：G62文献标识码：A文章编号：1674-098X（2016）11（a）-0070-02　　DevelopmentandResearchofRo

2、botCourseResourcesBasedonArduinoOpenSourceHardware　　YIXiangdong　　（Dept.ofPhysicsandInformationEngineering，GuangdongUniversityofEducation，GuangzhouGuangdong，510303，China）　　Abstract：Robotcourseisacomprehensivepracticalcoursewhichinvolvesanumberofsubjects.Withthedeepeningoftheimpleme

3、ntationofthenewcurriculumreformofbasiceducationinprimaryandmiddleschoolsinChina，RoboticsEducationhasbeendevelopingrapidly，buttherehasbeenlittleresearchrobotcurriculumresources，thispaperexpoundsthedevelopmentofrobotcurriculumresourcesArduinoopensourcehardwarebasedonrobot，curriculum

4、goal，curriculumcontent，curriculumimplementationandthedevelopmentofteachingmaterials，teachingequipmentetc.aspectsofthestudy.　　KeyWords：Arduino；Robot；Courseresources；Primaryandmiddleschool　　??今社会机器人教育越来越受人重视，国家的各种政策支持更是为机器人教育的普及提供了新的契机。但是，目前用于机器人教育的开发平台种类繁多，质量参差不齐，而且各种机器人平台之间无法兼容，开放

5、性较低，机器人的课程资源不完善。由于Arduino开源硬件的机器人产品的开放程度高，价格低廉，编程方便。因此，开发配套的Arduino机器人课程资源有着重大的现实意义。　　1Arduino机器人的特点　　Arduino是一个基于单片机并且开放源码的计算机平台，和一套为Arduino板编写程序的开发环境组成[1]。Arduino机器人相比于同类的教育机器人的优点主要有以下几个方面。　　1.1开放性　　Arduino机器人作为一款开源的机器人产品，它的硬件和软件的开放性让其能极好地应用在科学研究和教学上。　　1.2廉价　　Arduino机器人的价格相比较同类的

6、教育机器人来说价格优势相当明显，例如乐高机器人的一套最低配置的价格也需要2000元起，而同样功能的Arduino机器人的教学套件大概需要五六百元左右。　　1.3容易搭建教学环境　　Arduino机器人可以利用学校的计算机室进行教学活动，不需要设计专门实验室或者兴趣活动中心。　　1.4编程软件　　分为文本式的编程环境和图形化积木式的编程环境，可以方便学生理解。　　2Arduino机器人课程资源的开发　　2.1课程性质和理念　　Arduino机器人设计是通过老师讲授、学生小组实践等方法锻炼学生创新能力、协作能力、解决实际问题能力的课程，课程理念遵循STEM科学

7、、技术、工程、数学四位一体的理念[2]，力求通过此课程让学生将所学的众多科学类学科知识融会贯通，综合应用。它的科学性、实践性、综合性、创新性对学生的综合能力培养有很大的帮助。　　2.2课程目标　　Arduino机器人课程总体目标是通过Arduino机器人课程让学生对机器人的开发有所了解，并建立学习兴趣，从而在学习过程中锻炼他们的创新能力、合作能力、解决问题的能力[3]，培养学生动手动脑独立思考的学习习惯。　　2.3课程内容　　通过对Arduino机器人课程的研究，设计出的课程内容主要包括Arduino机器人元件的应用和智能小车的设计[2]。通过Arduin

8、o机器人各类元件的学习，让学生逐步掌握机器人编程方法、搭建思路、多